CN107417863A - 一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球及其制备方法和应用,包括以下组分:水相由去离子水、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、交联剂、pH调节剂、引发剂A组成;油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4‑丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、引发剂B组成;其中水相与油相物比值范围为0.45~1.08。本发明提供的热敏型聚合物微球具有疏水性,其在温度达到一定值后才表现出一定的亲水性。即在前期注入过程中几乎不会膨胀,当到达一定深度后受温度影响开始缓慢膨胀,不会迅速水化溶解,从而在注入过程中能进入地层深部到达深部调驱的目的。
Description
技术领域
本发明属于油田开采化学药剂领域,具体涉及一种热敏型聚合物微球及其制备方法和应用。
背景技术
随着三次采油开发的进程,地层水或注入水的不断推进导致油田单层水舌突进,油井含水上升快,导致油藏采收率低。目前注水井调剖是油井控油、稳产的重要措施。目前大多调剖剂分为凝胶和无机有机颗粒两类,它们通过堵塞孔道和裂缝来改变吸水剖面。聚合物微球是近年来发展的一种新型深部调剖药剂,其具有一般微球的特性,能吸水膨胀,具有一定的弹性形变能力,在一定压力下在吼道处可以变形通过,从而改变吸水剖面提高波及面积,但其因存在地层膨胀快、水化速度快和热敏性差等问题,导致深部调剖效果差。
发明内容
本发明的目的是解决聚合物微球在地层膨胀快、水化速度过快、热敏性差等问题。
为此,本发明提供了一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球,包括以下组分:
水相由去离子水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、交联剂、pH调节剂、引发剂A组成;
油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4-丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、引发剂B组成;
其中水相物质与油相物质重量比值范围为0.45~1.08。
所述水相物质由以下重量份的组分组成:
去离子水 200~320份;
丙烯酰胺 80~100份;
2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 10~25份;
苯乙烯磺酸钠 7~27.2份;
甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵 7.1~17.8份;
交联剂 5~18.5份;
pH调节剂 0.8~8.5份;
引发剂A 0.1~3份。
所述油相物质由以下重量份的组分组成:
柴油 407~500份;
丙二醇脂肪酸酯 55~125份;
失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 10~22.8份;
1,4-丁二醇 5.4~23份;
月桂醇聚氧乙烯醚 2.5~12.2份。
引发剂B 0.1~7份。
所述的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵的质量比为1.4:1。
所述的交联剂为N,N亚甲基双丙烯酰胺或戊二醛中的一种,pH调节剂为NaOH或Na2CO3中的一种。
所述的引发剂A为硫酸亚铁或焦亚硫酸钠中的一种。
所述的引发剂B为叔丁基过氧化氢或质量分数为40%的过硫酸铵或质量分数为40%的过流酸钾中的一种。
一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,制备水相物质
向烧杯中加入200~320重量份去离子水、80~100重量份丙烯酰胺、10~25重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、7~27.2重量份苯乙烯磺酸钠、7.1~17.8重量份甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,待溶解完全后加入0.8~8.5重量份pH调节剂,调节pH值至7.5~8,然后加入5~18.5重量份交联剂、0.1~3重量份引发剂A;
步骤二,制备油相物质
另取一烧杯,向该烧杯中加入407~500重量份柴油、55~125重量份丙二醇脂肪酸酯、10~22.8重量份失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 、5.4~23重量份1,4-丁二醇、2.5~12.2重量份月桂醇聚氧乙烯醚,并混合搅拌均匀;
步骤三,混合水相和油相,制备热敏型聚合物微球
将步骤二中搅拌均匀的油相放入均质器内,在均质速度为2000~6000r/min条件下,缓慢加入步骤一所制得的水相,均质30分钟后将均质器内液体转入三颈烧瓶,在搅拌速度为100r/min条件下,将三颈烧瓶中的乳状液持续通氮气20分钟,待乳液升温至28~30℃后,加入0.1~7重量份引发剂B,同时将搅拌速度提高至500r/min,待三颈烧瓶中温度超过60℃后,将转速降低至100r/min,持续反应1h,得到乳白色液体,即制得热敏型聚合物微球。
一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球的应用,将制备的热敏型聚合物微球与水混合配制成质量浓度为0.2%~0.5%的溶液并注入地层,注入地层的热敏型聚合物微球在≥40℃的温度下开始膨胀。
本发明的有益效果:本发明提供的这种吸水膨胀的热敏型聚合物微球及其制备方法和应用,在注入地层后随着温度的上升,当温度升至40℃以上时,聚合物微球开始缓慢膨胀,由于其缓慢膨胀引起聚合物微球水化速度也慢,热敏性好,相比传统的聚合物微球,本发明保护的热敏型聚合物微球除了具备膨胀缓慢、水化速度较慢和热敏性好的性能外,由于其在制备过程中添加了疏水单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,使热敏型聚合物微球具有疏水性,将制备的热敏型聚合物微球按照0.2%~0.5%的质量浓度注入地层后,地层温度缓慢升高到达一定温度,才表现出一定的亲水性,从而实现缓慢膨胀,实现深部调驱的目的。
具体实施方式
本发明提供了一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球,包括以下组分:
水相由去离子水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、交联剂、pH调节剂、引发剂A组成;
油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4-丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、引发剂B组成;
其中水相物质与油相物质重量比值范围为0.45~1.08。
所述水相物质由以下重量份的组分组成:
去离子水 200~320份;
丙烯酰胺 80~100份;
2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 10~25份;
苯乙烯磺酸钠 7~27.2份;
甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵 7.1~17.8份;
交联剂 5~18.5份;
pH调节剂 0.8~8.5份;
引发剂A 0.1~3份。
所述油相物质由以下重量份的组分组成:
柴油 407~500份;
丙二醇脂肪酸酯 55~125份;
失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 10~22.8份;
1,4-丁二醇 5.4~23份;
月桂醇聚氧乙烯醚 2.5~12.2份。
引发剂B 0.1~7份。
所述的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵的质量比为1.4:1。
所述的交联剂为N,N亚甲基双丙烯酰胺或戊二醛中的一种,pH调节剂为NaOH或Na2CO3中的一种。
所述的引发剂A为硫酸亚铁或焦亚硫酸钠中的一种。
所述的引发剂B为叔丁基过氧化氢或质量分数为40%的过硫酸铵或质量分数为40%的过流酸钾中的一种。
一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,制备水相物质
向烧杯中加入200~320重量份去离子水、80~100重量份丙烯酰胺、10~25重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、7~27.2重量份苯乙烯磺酸钠、7.1~17.8重量份甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,待溶解完全后加入0.8~8.5重量份pH调节剂,调节pH值至7.5~8,然后加入5~18.5重量份交联剂、0.1~3重量份引发剂A;
步骤二,制备油相物质
另取一烧杯,向该烧杯中加入407~500重量份柴油、55~125重量份丙二醇脂肪酸酯、10~22.8重量份失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 、5.4~23重量份1,4-丁二醇、2.5~12.2重量份月桂醇聚氧乙烯醚,并混合搅拌均匀;
步骤三,混合水相和油相,制备热敏型聚合物微球
将步骤二中搅拌均匀的油相放入均质器内,在均质速度为2000~6000r/min条件下,缓慢加入步骤一所制得的水相,均质30分钟后将均质器内液体转入三颈烧瓶,在搅拌速度为100r/min条件下,将三颈烧瓶中的乳状液持续通氮气20分钟,待乳液升温至28~30℃后,加入0.1~7重量份引发剂B,同时将搅拌速度提高至500r/min,待三颈烧瓶中温度超过60℃后,将转速降低至100r/min,持续反应1h,得到乳白色液体,即制得热敏型聚合物微球。
一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球的应用,将制备的热敏型聚合物微球与水混合配制成质量浓度为0.2%~0.5%的溶液并注入地层,注入地层的热敏型聚合物微球在≥40℃的温度下开始膨胀。
实施例1:
本实施例提供了一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球,包括以下组分:
水相由去离子水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、N,N亚甲基双丙烯酰胺、NaOH、硫酸亚铁组成;
油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4-丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、叔丁基过氧化氢组成。
上述吸水膨胀的热敏型聚合物微球制备方法如下:
步骤一,制备水相物质
向烧杯中加入270重量份去离子水、85重量份丙烯酰胺、20重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、17重量份苯乙烯磺酸钠、14.28重量份甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,待溶解完全后加入2.1重量份NaOH,调节pH值至7.0,然后加入7重量份N,N亚甲基双丙烯酰胺、0.2重量份硫酸亚铁;
步骤二,制备油相物质
另取一烧杯,向该烧杯中加入420重量份柴油、62重量份丙二醇脂肪酸酯、11.27重量份失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 、6.5重量份1,4-丁二醇、2.7重量份月桂醇聚氧乙烯醚,并混合搅拌均匀;
步骤三,混合水相和油相,制备热敏型聚合物微球
将步骤二中搅拌均匀的油相放入均质器内,在均质速度为2500r/min条件下,缓慢加入步骤一的水相,均质30分钟后将均质器内液体倒入三颈烧瓶,在搅拌速度为100r/min条件下,将三颈烧瓶中的乳液持续通氮气20分钟,待乳液升温至28~30℃后,加入1重量份叔丁基过氧化氢,同时将搅拌速度提高至500r/min,待三颈烧瓶中温度超过60℃后,将转速降低至100r/min,持续反应1h,得到乳白色液体,即制得热敏型聚合物微球。
制备的热敏型聚合物微球进行以下性能测试,其测试结果如下:
⑴粒径小:在柴油等溶剂中分散后测得粒径为 752nm。
⑵低温不膨胀:0.5%的聚合物微球盐水溶液(30℃、1.933×104mg/L),30天不膨胀。
⑶热敏性:0.5%的聚合物微球盐水溶液在30~70℃下膨胀倍数(1.933×104mg/L),放置10天,膨胀倍数如表1:
表1 不同温度下膨胀倍数
⑷有效含量高:将热敏型聚合物微球用甲醇等有机溶剂洗涤烘干后有效含量为33.6%。
实施例2:
本实施例提供了一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球,包括以下组分:
水相由去离子水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、戊二醛、Na2CO 3、焦亚硫酸钠组成;
油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4-丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、质量分数为40%过硫酸铵组成。
上述吸水膨胀的热敏型聚合物微球制备方法如下:
步骤一,制备水相物质
向烧杯中加入230重量份去离子水、95重量份丙烯酰胺、18重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、20重量份苯乙烯磺酸钠、12.85重量份甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,待溶解完全后加入1.6重量份Na2CO 3,调节pH值至7.0,然后加入5重量份戊二醛、0.1重量份焦亚硫酸钠;
步骤二,制备油相物质
另取一烧杯,向该烧杯中加入427重量份柴油、72重量份丙二醇脂肪酸酯、13.09重量份失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 、6.7重量份1,4-丁二醇、3重量份月桂醇聚氧乙烯醚,并混合搅拌均匀;
步骤三,混合水相和油相,制备热敏型聚合物微球
将步骤二中搅拌均匀的油相放入均质器内,在均质速度为2900r/min条件下,缓慢加入步骤一的水相,均质30分钟后将均质器内液体倒入三颈烧瓶,在搅拌速度为100r/min条件下,将三颈烧瓶中的乳液持续通氮气20分钟,待乳液升温至28~30℃后,加入0.5重量份质量分数为40%的过硫酸铵,同时将搅拌速度提高至500r/min,待三颈烧瓶中温度超过60℃后,将转速降低至100r/min,持续反应1h,得到乳白色液体,即制得热敏型聚合物微球。
制备的热敏型聚合物微球进行以下性能测试,其测试结果如下:
⑴粒径小:在柴油等溶剂中分散后测得粒径为 445nm。
⑵低温不膨胀:0.5%的聚合物微球盐水溶液(30℃、1.933×104mg/L),30天不膨胀。
⑶热敏性:0.5%的聚合物微球盐水溶液在30~70℃下膨胀倍数(1.933×104mg/L),放置10天,膨胀倍数如表2:
表2 不同温度下膨胀倍数
⑷有效含量高:将热敏型聚合物微球用甲醇等有机溶剂洗涤烘干后有效含量为30.3%。
实施例3:
本实施例提供了一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球,包括以下组分:
水相由去离子水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、戊二醛、NaOH、硫酸亚铁组成;
油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4-丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、质量分数为40%过硫酸铵组成。
上述吸水膨胀的热敏型聚合物微球制备方法如下:
步骤一,制备水相物质
向烧杯中加入250重量份去离子水、83重量份丙烯酰胺、15重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、23重量份苯乙烯磺酸钠、10.71重量份甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,待溶解完全后加入0.8重量份NaOH,调节pH值至8.0,然后加入10.5重量份戊二醛、0.5重量份硫酸亚铁;
步骤二,制备油相物质
另取一烧杯,向该烧杯中加入410重量份柴油、55重量份丙二醇脂肪酸酯、10重量份失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 、8重量份1,4-丁二醇、5.4重量份月桂醇聚氧乙烯醚,并混合搅拌均匀;
步骤三,混合水相和油相,制备热敏型聚合物微球
将步骤二中搅拌均匀的油相放入均质器内,在均质速度为3200r/min条件下,缓慢加入步骤一的水相,均质30分钟后将均质器内液体倒入三颈烧瓶,在搅拌速度为100r/min条件下,将三颈烧瓶中的乳液持续通氮气20分钟,待乳液升温至28~30℃后,加入0.25重量份质量分数为40%的过硫酸铵,同时将搅拌速度提高至500r/min,待三颈烧瓶中温度超过60℃后,将转速降低至100r/min,持续反应1h,得到乳白色液体,即制得热敏型聚合物微球。
制备的热敏型聚合物微球进行以下性能测试,其测试结果如下:
⑴粒径小:在柴油等溶剂中分散后测得粒径为 585nm。
⑵低温不膨胀:30℃、1.933×104mg/L盐水中,30天不膨胀。
⑶热敏性:在30~70℃、1.933×104mg/L盐水放置10天,膨胀倍数如表3:
表3 不同温度下膨胀倍数
⑷有效含量高:将热敏型聚合物微球用甲醇等有机溶剂洗涤烘干后有效含量为33.1%。
实施例4:
本实施例提供了一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球,包括以下组分:
水相由去离子水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、N,N亚甲基双丙烯酰胺、Na2CO 3、焦亚硫酸钠组成;
油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4-丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、叔丁基过氧化氢组成。
上述吸水膨胀的热敏型聚合物微球制备方法如下:
步骤一,制备水相物质
向烧杯中加入307重量份去离子水、91.5重量份丙烯酰胺、21.4重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、16.5重量份苯乙烯磺酸钠、15.29重量份甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,待溶解完全后加入3重量份Na2CO 3,调节pH值至8.0,然后加入7重量份N,N亚甲基双丙烯酰胺、1重量份焦亚硫酸钠;
步骤二,制备油相物质
另取一烧杯,向该烧杯中加入462重量份柴油、82重量份丙二醇脂肪酸酯、14.91重量份失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 、10.5重量份1,4-丁二醇、6.2重量份月桂醇聚氧乙烯醚,并混合搅拌均匀;
步骤三,混合水相和油相,制备热敏型聚合物微球
将步骤二中搅拌均匀的油相放入均质器内,在均质速度为4800r/min条件下,缓慢加入步骤一的水相,均质30分钟后将均质器内液体倒入三颈烧瓶,在搅拌速度为100r/min条件下,将三颈烧瓶中的乳液持续通氮气20分钟,待乳液升温至28~30℃后,加入1.1重量份叔丁基过氧化氢,同时将搅拌速度提高至500r/min,待三颈烧瓶中温度超过60℃后,将转速降低至100r/min,持续反应1h,得到乳白色液体,即制得热敏型聚合物微球。
制备的热敏型聚合物微球进行以下性能测试,其测试结果如下:
⑴粒径小:在柴油等溶剂中分散后测得粒径为 630nm。
⑵低温不膨胀:30℃、1.933×104mg/L盐水中,30天不膨胀。
⑶热敏性:在30~70℃、1.933×104mg/L盐水放置10天,膨胀倍数如表4:
表4 不同温度下膨胀倍数
⑷有效含量高:将热敏型聚合物微球用甲醇等有机溶剂洗涤烘干后有效含量为32.4%。
实施例5:
本实施例提供了一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球,包括以下组分:
水相由去离子水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、戊二醛、Na2CO 3、硫酸亚铁组成;
油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4-丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、叔丁基过氧化氢组成。
上述吸水膨胀的热敏型聚合物微球制备方法如下:
步骤一,制备水相物质
向烧杯中加入340重量份去离子水、80重量份丙烯酰胺、12重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、12.5重量份苯乙烯磺酸钠、8.57重量份甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,待溶解完全后加入2.3重量份Na2CO 3,调节pH值至7.5,然后加入10.5重量份戊二醛、0.55重量份硫酸亚铁;
步骤二,制备油相物质
另取一烧杯,向该烧杯中加入480重量份柴油、120重量份丙二醇脂肪酸酯、21.82重量份失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 、13.6重量份1,4-丁二醇、6.5重量份月桂醇聚氧乙烯醚,并混合搅拌均匀;
步骤三,混合水相和油相,制备热敏型聚合物微球
将步骤二中搅拌均匀的油相放入均质器内,在均质速度为5500r/min条件下,缓慢加入步骤一的水相,均质30分钟后将均质器内液体倒入三颈烧瓶,在搅拌速度为100r/min条件下,将三颈烧瓶中的乳液持续通氮气20分钟,待乳液升温至28~30℃后,加入1.3重量份叔丁基过氧化氢,同时将搅拌速度提高至500r/min,待三颈烧瓶中温度超过60℃后,将转速降低至100r/min,持续反应1h,得到乳白色液体,即制得热敏型聚合物微球。
制备的热敏型聚合物微球进行以下性能测试,其测试结果如下:
⑴粒径小:在柴油等溶剂中分散后测得粒径为 302nm。
⑵低温不膨胀:30℃、1.933×104mg/L盐水中,30天不膨胀。
⑶热敏性:在30~70℃、1.933×104mg/L盐水放置10天,膨胀倍数如表5:
表5 不同温度下膨胀倍数
温度/℃ | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
膨胀倍数/倍 | 1 | 1.1 | 1.5 | 7.5 | 18.3 |
⑷有效含量高:将热敏型聚合物微球用甲醇等有机溶剂洗涤烘干后有效含量为30.4%。
由以上五个实施例可知,根据本发明提供的制备热敏型聚合物微球的方法制得的聚合物微球均为纳米级微球,在30℃几乎不膨胀,均在40℃左右开始膨胀,且随着温度的上升,膨胀倍数也逐级增大,尤其是在50℃至70℃之间,温度的升高对膨胀倍数的增大有着明显的影响,由此,本发明提供的热敏型聚合物微球在制备过程中添加了疏水单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,使热敏型聚合物微球具有疏水性,其在温度达到一定值后才表现出一定的亲水性。即在前期注入过程中几乎不会膨胀,当到达一定深度后受温度影响开始缓慢膨胀,不会迅速水化溶解,从而在注入过程中能进入地层深部到达深部调驱的目的。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段,这里不一一叙述。
Claims (9)
1.一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球,其特征在于,包括以下组分:
水相由去离子水、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、交联剂、pH调节剂、引发剂A组成;
油相由柴油、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80、1,4-丁二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、引发剂B组成;
其中水相物质与油相物质重量比值范围为0.45~1.08。
2.如权利要求1所述的吸水膨胀的热敏型聚合物微球,其特征在于,所述水相物质由以下重量份的组分组成:
去离子水 200~320份;
丙烯酰胺 80~100份;
2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 10~25份;
苯乙烯磺酸钠 7~27.2份;
甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵 7.1~17.8份;
交联剂 5~18.5份;
pH调节剂 0.8~8.5份;
引发剂A 0.1~3份。
3.如权利要求1所述的吸水膨胀的热敏型聚合物微球,其特征在于,所述油相物质由以下重量份的组分组成:
柴油 407~500份;
丙二醇脂肪酸酯 55~125份;
失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 10~22.8份;
1,4-丁二醇 5.4~23份;
月桂醇聚氧乙烯醚 2.5~12.2份;
引发剂B 0.1~7份。
4.如权利要求2所述的吸水膨胀的热敏型聚合物微球,其特征在于,所述的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵的质量比为1.4:1。
5.如权利要求1或2所述的吸水膨胀的热敏型聚合物微球,其特征在于,所述的交联剂为N,N亚甲基双丙烯酰胺或戊二醛中的一种,pH调节剂为NaOH或Na2CO3中的一种。
6.如权利要求1或2所述的吸水膨胀的热敏型聚合物微球,其特征在于,所述的引发剂A为硫酸亚铁或焦亚硫酸钠中的一种。
7.如权利要求1或3所述的吸水膨胀的热敏型聚合物微球,其特征在于,所述的引发剂B为叔丁基过氧化氢或质量分数为40%的过硫酸铵或质量分数为40%的过流酸钾中的一种。
8.一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,制备水相物质
向烧杯中加入200~320重量份去离子水、80~100重量份丙烯酰胺、10~25重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、7~27.2重量份苯乙烯磺酸钠、7.1~17.8重量份甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵,待溶解完全后加入0.8~8.5重量份pH调节剂,调节pH值至7.5~8,然后加入5~18.5重量份交联剂、0.1~3重量份引发剂A;
步骤二,制备油相物质
另取一烧杯,向该烧杯中加入407~500重量份柴油、55~125重量份丙二醇脂肪酸酯、10~22.8重量份失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚Tween80 、5.4~23重量份1,4-丁二醇、2.5~12.2重量份月桂醇聚氧乙烯醚,并混合搅拌均匀;
步骤三,混合水相和油相,制备热敏型聚合物微球
将步骤二中混合搅拌均匀的油相放入均质器内,在均质速度为2000~6000r/min条件下,缓慢加入步骤一所制得的水相,均质30分钟后将均质器内液体转入三颈烧瓶,在搅拌速度为100r/min条件下,将三颈烧瓶中的乳状液持续通氮气20分钟,待乳液升温至28~30℃后,加入0.1~7重量份引发剂B,同时将搅拌速度提高至500r/min,待三颈烧瓶中温度超过60℃后,将转速降低至100r/min,持续反应1h,得到乳白色液体,即制得热敏型聚合物微球。
9.一种吸水膨胀的热敏型聚合物微球的应用,其特征在于,将制备的热敏型聚合物微球与水混合配制成质量浓度为0.2%~0.5%的溶液并注入地层,注入地层的热敏型聚合物微球在≥40℃的温度下开始膨胀。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108533241A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-09-14 | 中石油煤层气有限责任公司 | 一种煤层气压裂方法 |
CN111909306A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-10 | 西安石油大学 | 双水相pam/amps纳米微球乳胶及制备方法和应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102399345A (zh) * | 2010-09-14 | 2012-04-04 | 中国科学院理化技术研究所 | 含有核壳结构凝胶微球的乳液深部调驱剂的制备方法及乳液深部调驱剂 |
CN104231162A (zh) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 聚丙烯酰胺反相微乳液及其制备方法 |
CN104277174A (zh) * | 2013-07-09 | 2015-01-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 聚丙烯酰胺纳米微球体系及其制备方法 |
CN106220781A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-12-14 | 西安长庆化工集团有限公司 | 一种调剖用聚合物微球及其制备方法 |
CN106589230A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 水溶胀聚合物微球及制备方法 |
CN106589228A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系及制备方法 |
-
2017
- 2017-07-14 CN CN201710574618.2A patent/CN107417863B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102399345A (zh) * | 2010-09-14 | 2012-04-04 | 中国科学院理化技术研究所 | 含有核壳结构凝胶微球的乳液深部调驱剂的制备方法及乳液深部调驱剂 |
CN104231162A (zh) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 聚丙烯酰胺反相微乳液及其制备方法 |
CN104277174A (zh) * | 2013-07-09 | 2015-01-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 聚丙烯酰胺纳米微球体系及其制备方法 |
CN106589230A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 水溶胀聚合物微球及制备方法 |
CN106589228A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系及制备方法 |
CN106220781A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-12-14 | 西安长庆化工集团有限公司 | 一种调剖用聚合物微球及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
YUXIA WANG,ET AL.: "Preparation strategies of thermo-sensitive P(NIPAM-co-AA) microspheres with narrow size distribution", 《POWDER TECHNOLOGY》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108533241A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-09-14 | 中石油煤层气有限责任公司 | 一种煤层气压裂方法 |
CN111909306A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-10 | 西安石油大学 | 双水相pam/amps纳米微球乳胶及制备方法和应用 |
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