CN112390908B - 聚合物悬浮液及其制备方法和应用 - Google Patents

聚合物悬浮液及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及油田开采领域，公开了一种聚合物悬浮液及其制备方法和应用。所述聚合物悬浮液包括水基相和分散在其中的悬浮颗粒，所述水基相含有水溶性聚合物、乳化剂和水，所述悬浮颗粒为油溶性聚合物。所述水溶性聚合物包括结构单元A和结构单元B，所述结构单元A的结构如式(1)所示，所述结构单元B的结构如式(2)所示，所述油溶性聚合物包括结构单元C，所述结构单元C的结构如式(3)所示，所述聚合物悬浮液具有选择性封堵功能，作为堵水材料使用时，能够达到选择性堵水而不堵油的效果。

Description

聚合物悬浮液及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及油田开采领域，具体地，涉及一种聚合物悬浮液及其制备方法和应用。
背景技术
我国东部油田长期采用注水方式进行开采，导致目前许多油井套管技术状况变差，进行卡封作业难度增加；同时会导致有些井的夹层水泥环破裂，发生层间窜流情况，从而使封隔器失效。由于存在夹层水、出水层位不明确等原因，这些因素都限制了堵水技术的发展。但在油井实施堵水工艺是优化油气田注水和增油稳产的一项关键性技术。
油藏地层下的水层与油层相互渗透在一起，非均质性严重。油田企业为进一步提高油井产量，必须采取一定的技术措施以尽可能地降低油井的综合含水率。经室内物模评价和现场多井次的试验效果分析，向油井注入一定量的选择性堵水剂是一项主要的技术措施，为此对具有油/水高选择性的堵水剂提出了更高的要求。
现有的水基、油基、聚合物凝胶等堵水体系，虽然具有一定的选择性，但是既堵水又堵油，即在大幅度降低水相渗透率的同时也会大幅度降低油相渗透率，致使油井产液量大幅度降低，严重影响经济效益。室内岩心物模实验也表明，现有堵水剂的堵油率均大于35％，而且体系的耐温抗盐性能也较差，推广应用范围有限。例如，聚合物凝胶类堵水剂，可借助于油水作用下有效可动体积的变化，使油水相渗透发生不均匀的降低，但是，该处理方式会造成油水通道物理封堵，导致多孔介质渗流能力严重下降，油井产水大幅度降低的同时产油能力也降低，处理不当时会造成产液量过低，使原油减产。再比如，油基水泥堵水剂虽也能较大程度的提高原油采收率，然而，该封堵剂一般封堵的是含水饱和度较高的地层，当堵水剂流入到油水混合的地层时，即使油层中只混合着很少一部分的地层水，也会与地层水发生反应使水泥凝固，这表明油基水泥堵水剂的堵水选择性能仍有很大程度的欠缺。
综上所述，目前油井堵水所使用的选择性堵剂，由于其选择性差，在堵水的同时也会大幅度降低油相渗透率，造成堵后低液，制约了油井堵水技术的应用。因此，研制一种新型高选择性堵水材料，实现油层的堵水不堵油，对特高含水期提高油井产能具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术的存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种聚合物悬浮液及其制备方法和应用。所述聚合物悬浮液具有选择性封堵功能，作为堵水材料使用时，能够达到选择性堵水而不堵油的效果。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种聚合物悬浮液，包括水基相和分散在其中的悬浮颗粒，其中，所述水基相含有水溶性聚合物、乳化剂和水，所述悬浮颗粒为油溶性聚合物；
所述水溶性聚合物包括结构单元A和结构单元B，所述结构单元A的结构如式(1)所示，所述结构单元B的结构如式(2)所示：
Figure BDA0002163827770000021
式(2)中，n为1-6的整数；
所述结构单元A与结构单元B的重量比为1∶(0.1-0.5)；
所述油溶性聚合物包括结构单元C，所述结构单元C的结构如式(3)所示：
Figure BDA0002163827770000031
式(3)中，R为OH、-NH2或-COOH。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种聚合物悬浮液的制备方法，该方法包括：在乳化剂、水溶性引发剂和油溶性引发剂的存在下，使水溶性单体、油溶性单体在水中进行聚合反应；
所述水溶性单体包括单体A和单体B，所述单体A为丙烯酰胺，所述单体B为结构如式I所示的功能单体；
Figure BDA0002163827770000032
式I中，n为1-6的整数；
所述单体A与单体B的重量比为1∶(0.1-0.5)；
所述油溶性单体包括单体C，所述单体C为结构如式II所示的马来酰亚胺类单体：
Figure BDA0002163827770000033
式II中，R为OH、-NH2或-COOH。
根据本发明的第三方面，本发明提供了由本发明第二方面所述制备方法制备得到的聚合物悬浮液。
根据本发明的第四方面，本发明提供了所述聚合物悬浮液作为选择性封堵剂在油藏开采中的应用。
本发明提供的聚合物悬浮液中，所述水溶性聚合物、乳化剂和水形成水基相(即水基乳液)，所述油溶性聚合物作为悬浮颗粒分散在其中。其中，功能单体的引入可大大增强水基相和油溶性聚合物颗粒间的作用力，使所述油溶性聚合物颗粒稳定悬浮于水基乳液中，所述悬浮液通过高压泵能够顺利注入到油藏地层中，而且，油溶性聚合物颗粒的存在能够提高堵水材料的耐温抗盐性能以及抗冲刷性能。由实施例部分可知，以所述聚合物悬浮液作为堵水剂使用，所述堵水剂在高温和高盐条件下能够同时具有较高的堵水率以及较低的堵油率。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种聚合物悬浮液，包括水基相和分散在其中的悬浮颗粒，其中，所述水基相含有水溶性聚合物、乳化剂和水，所述悬浮颗粒为油溶性聚合物。
本发明的聚合物悬浮液中，所述水溶性聚合物包括结构单元A和结构单元B，所述结构单元A的结构如式(1)所示(即，丙烯酰胺结构单元)，所述结构单元B的结构如式(2)所示：
Figure BDA0002163827770000051
式(2)中，n为1-6的整数。
所述水溶性聚合物中，所述结构单元A与结构单元B的重量比为1∶(0.1-0.5)。所述结构单元B的引入能够提高所述水溶性聚合物对于油溶性聚合物颗粒的分散作用。
优选情况下，所述结构单元A与结构单元B的重量比为1∶(0.15-0.4)，这样在保证悬浮液稳定性的同时，能进一步提高所述聚合物悬浮液作为堵水剂使用时的堵水率并降低堵油率。
本发明的聚合物悬浮液中，所述油溶性聚合物包括式(3)所示的结构单元C：
Figure BDA0002163827770000052
式(3)中，R为OH、-NH2或-COOH。
本发明的聚合物悬浮液中，所述乳化剂可以为阴离子型表面活性剂(主乳化剂)和非离子型表面活性剂(助乳化剂)。优选地，所述阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的重量比为1∶(0.1-0.8)。
优选地，所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基磺酸钠(SBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)中的至少一种。
优选地，所述非离子型表面活性剂选自司班20、司班40、司班60、司班80、吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的至少一种。
本发明的聚合物悬浮液中，通常地，相对于100重量份的水，所述水溶性聚合物的含量可以为0.3-12重量份，所述油溶性聚合物的含量可以为1-15重量份，所述乳化剂的含量可以为0.8-8重量份。
优选情况下，相对于100重量份的水，所述水溶性聚合物的含量为4-10重量份(更优选为6-10重量份)，所述油溶性聚合物的含量为3-12重量份(更优选为3.5-10重量份)，所述乳化剂的含量为2.5-6重量份，这种情况下，所述聚合物悬浮液作为堵水剂使用具有更高的选择性，即能获得更高的堵水率以及更低的堵油率。
按照一种实施方式，所述水溶性聚合物、所述油溶性聚合物和所述乳化剂的重量比为1∶(0.4-2)∶(0.1-0.5)。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种聚合物悬浮液的制备方法，该方法包括：在乳化剂、水溶性引发剂和油溶性引发剂的存在下，使水溶性单体、油溶性单体在水中进行聚合反应。
根据本发明的方法，所述水溶性单体包括单体A和单体B，所述单体A为丙烯酰胺，所述单体B为结构如式I所示的功能单体；
Figure BDA0002163827770000061
式I中，n为1-6的整数。
所述水溶性单体中，丙烯酰胺与所述功能单体用量的重量比为1∶(0.1-0.5)。优选地，丙烯酰胺与所述功能单体用量的重量比为1∶(0.15-0.4)。
本发明中，所述功能单体可通过本领域熟知的方法制得，也可通过商购获得，例如可购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
根据本发明的方法，所述油溶性单体包括单体C，所述单体C为结构如式II所示的马来酰亚胺类单体：
Figure BDA0002163827770000071
式II中，R为OH、-NH2或-COOH。
本发明中，所述马来酰亚胺类单体可通过本领域熟知的方法制得，也可通过商购获得，例如可购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
根据本发明的方法，所述乳化剂可以为阴离子型表面活性剂(主乳化剂)和非离子型表面活性剂(助乳化剂)。优选地，所述阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的重量比为1∶(0.1-0.8)。
优选地，所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；
优选地，所述非离子型表面活性剂选自司班20、司班40、司班60、司班80、吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的至少一种。
根据本发明的方法，相对于100重量份的水，所述水溶性单体的用量可以为0.3-12重量份，所述油溶性单体的用量可以为1-15重量份，所述乳化剂的用量可以为0.8-8重量份。
优选情况下，相对于100重量份的水，所述水溶性单体的用量为4-10重量份(更优选为6-10重量份)，所述油溶性单体的用量为3-12重量份(更优选为3.5-10重量份)，所述乳化剂的用量为2.5-6重量份，这种情况下，所制备的聚合物悬浮液作为堵水剂使用会具有更高的选择性，即能获得更高的堵水率以及更低的堵油率。
根据本发明的方法，所述单体A和单体B通过所述水溶性引发剂的引发进行聚合反应，形成水溶性聚合物。所述水溶性引发剂可参照现有技术选择，只要能够引发上述单体进行自由基聚合反应即可。但为了提高聚合反应效率，优选情况下，所述水溶性引发剂为氧化还原体系引发剂。所述氧化还原系引发剂包括氧化剂和还原剂，所述氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的至少一种，所述还原剂为亚硫酸氢钠和/或亚硫酸氢钾；所述氧化剂与所述还原剂的重量比为(0.5-2)∶1。
根据本发明的方法，所述水溶性引发剂的用量可根据所述水溶性单体的用量确定。优选地，基于所述水溶性单体的总重量，所述水溶性引发剂的用量为0.01-0.2重量％。
根据本发明的方法，所述单体C(油溶性单体)在水中形成油滴，并在所述油溶性引发剂的作用下进行聚合反应，形成油溶性聚合物。所述油溶性引发剂也可参照现有技术选择，只要能够引发油溶性单体进行自由基聚合反应即可。例如所述油溶性引发剂可以选自各种油溶性偶氮类引发剂。但为了提高聚合效率，优选情况下，所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈和/或偶氮二异丁酸二甲酯。
根据本发明的方法，所述油溶性引发剂的用量可根据所述油溶性单体的用量确定。优选情况下，基于所述油溶性单体的重量，所述油溶性引发剂的用量为0.01-0.2重量％。
根据本发明的方法，所述聚合反应的条件包括：反应温度可以为40-80℃，优选为40-60℃；反应时间可以为3-12小时，优选为6-8小时。
按照本发明的一种优选实施方式，所述聚合物悬浮液的制备方法包括以下步骤：
(1)将所述水溶性单体和水混合，形成水溶液；
(2)将所述油溶性单体、乳化剂与所述水溶液混合进行乳化，形成乳液；
(3)向所述乳液中加入所述油溶性引发剂和水溶性引发剂，进行聚合反应；
优选地，步骤(1)还包括：通过碱性化合物调整水溶液的pH为6-10；更优选地，所述碱性化合物为氢氧化钠和/或碳酸钠。
步骤(2)中，本发明对所述乳化没有特别限定，只要能形成稳定的乳液即可。一般地，所述乳化可通过高速搅拌进行，具体操作为本领域所熟知，本发明不再赘述。
步骤(3)中，所述水溶性引发剂可以以水溶液的形式添加到所述乳液中。当所述水溶性引发剂为所述氧化还原引发体系时，所述氧化剂的浓度例如可以为0.1-0.5重量％，所述还原剂的浓度例如可以为0.1-0.5重量％。该步骤中，在引发剂以水溶液形成加入的情况下，该步骤还包括：所得反应体系进一步充分搅拌以乳化，以避免反应体系出现分层。
本发明的制备方法是采用乳液悬浮聚合法合成聚合物悬浮液，其中，所述水溶性单体在水相中聚合，形成水溶性聚合物；所述油溶性单体在乳胶粒(乳化剂包覆的油滴)中进行聚合，形成油溶性聚合物颗粒，通过上述两相聚合形成所述聚合物悬浮液。所述油溶性聚合物颗粒能够提高聚合物的耐温抗盐性和油/水选择性。
根据本发明的第三方面，本发明提供了所述制备方法制备得到的聚合物悬浮液。
根据本发明的第四方面，本发明提供了本发明第一方面、第三方面所述的聚合物悬浮液作为选择性封堵剂在油藏开采的应用。
本发明的聚合物悬浮液作为堵水材料使用，注入油藏地层中进入水相层后，其中的油溶性颗粒可对孔道进行有效封堵进而降低水相渗透率，加大水相封堵作用；进入油相层后，油溶性颗粒溶于原油而不影响油相渗透率，从而达到选择性堵水而不堵油的效果。所述堵水剂在高温和高盐条件下能够同时具有较高的堵水率以及较低的堵油率。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，
封堵率是在岩心流动试验装置上按照《钻井液用桥接堵漏材料室内试验方法》SY/T5840—2007中的封堵率测试步骤进行。具体地：
堵水率的测定：将人造岩心装入岩心夹持器，先用水饱和，测其孔隙体积PV和水相渗透率(Kw1)，然后注入1.0PV的堵水剂，在90℃下养护24h后，再用水测定其加入堵水剂后的渗透率(Kw2)，堵水率＝(Kw2/Kw1)×100％。
堵油率的测定：将人造岩心装入岩心夹持器，先用油饱和，测其孔隙体积PV和油相渗透率(Ko1)，然后注入1.0PV的堵水剂，在90℃下养护24h后，再用油测定其加入堵水剂后的渗透率(Ko2)，堵油率＝(Ko2/Ko1)×100％即为堵油率。
耐冲刷倍数的测定：在测定堵水率后，继续往岩心内注入50倍孔隙体积倍数(PV)的水，同时记录不同PV数下的渗透率，并且根据上述关于堵水率的测定方法计算出不同PV数下的堵水率，耐冲刷倍数为堵水率≥80％时所注入水的最大PV数。通常情况下，测定50PV数下的堵水率，该值≥80％说明该材料具有优异的耐冲刷性能。
其中，人造岩心是通过将40-60目的石英砂在模具中填实而获得。
实施例1
(1)将40.0g丙烯酰胺和10.0g功能单体(式I中，n＝4)加入到500mL的水中搅拌溶解，用氢氧化钠调节pH为7.5，得到水溶液；
(2)将50.0g马来酰亚胺类单体(式II中，R为-NH2)、22.5g SBS和2.5g司班40加入到上述溶液中，充分搅拌乳化后，形成稳定的乳液；
(3)向步骤(2)的乳液中依次加入0.2重量％的过硫酸钾水溶液20.0g、0.1％的亚硫酸氢钠水溶液20.0g、偶氮二异丁酸二甲酯50.0mg，充分搅拌乳化后，升至60℃，引发聚合8小时，得到聚合物悬浮液，记为堵水剂DSJ1。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DSJ1的堵水率为96.1％，堵油率为8.6％，耐冲刷倍数大于50PV。
实施例2
(1)将32.0g丙烯酰胺和8.0g功能单体(式I中，n＝6)加入到500mL的水中搅拌溶解，用氢氧化钠调节pH为7.0，得到水溶液；
(2)将25.0g马来酰亚胺类单体(式II中，R为-COOH)、14.0g SDS和6.0g吐温80加入到上述溶液中，充分搅拌乳化后，形成稳定的乳液；
(3)向步骤(2)的中乳液中依次加入0.2重量％的过硫酸钾水溶液18.0g、0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液18.0g、偶氮二异丁腈20mg，充分搅拌乳化后，升至45℃，引发聚合6小时，得到聚合物悬浮液，记为堵水剂DSJ2。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DSJ2的堵水率为92.4％，堵油率为7.3％，耐冲刷倍数大于50PV。
实施例3
(1)将30.0g丙烯酰胺和5.0g功能单体(式I中，n＝2)加入到500mL的水中搅拌溶解，用碳酸钠调节pH为7.0，得到水溶液；
(2)将20.0g马来酰亚胺类单体(式II中，R为-OH)、10.0g SDBS和7.0g吐温40加入到上述溶液中，充分搅拌乳化后，形成稳定的乳液；
(3)向步骤(2)的中乳液中依次加入0.2重量％的过硫酸钾水溶液10.0g、0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液10.0g、偶氮二异丁腈10.0mg，充分搅拌乳化后，升至55℃，引发聚合7小时，得到聚合物悬浮液，记为堵水剂DSJ3。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DSJ3的堵水率为93.1％，堵油率为6.9％，耐冲刷倍数大于50PV。
实施例4
(1)将31.0g丙烯酰胺和9.0g功能单体(式I中，n＝1)加入到500mL的水中搅拌溶解，用碳酸钠调节pH为7.0，得到水溶液；
(2)将18.0g马来酰亚胺类单体(式II中，R为-COOH)、8.0g SBS和6.0g吐温20加入到上述溶液中，充分搅拌乳化后，形成稳定的乳液；
(3)向步骤(2)的中乳液中依次加入0.2重量％的过硫酸铵水溶液9.0g、0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液9.0g、偶氮二异丁腈8.0mg，充分搅拌乳化后，升至50℃，引发聚合8小时，得到聚合物悬浮液，记为堵水剂DSJ4。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DSJ4的堵水率为94.5％，堵油率为7.9％，耐冲刷倍数大于50PV。
实施例5
(1)将2.0g丙烯酰胺和0.5g功能单体(式I中，n＝1)加入到500mL的水中搅拌溶解，用氢氧化钠调节pH为6.5，得到水溶液；
(2)称取5.0g马来酰亚胺类单体(式II中，R为-OH)、4.0g SDBS和1.0g司班20加入到上述溶液中，充分搅拌后，形成稳定的乳液；
(3)向步骤(2)的乳液中依次加入0.2重量％的过硫酸钾水溶液0.125g、0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液0.125g、偶氮二异丁酸二甲酯0.5mg，充分搅拌乳化后，升至40℃，引发聚合8小时，得到聚合物悬浮液，记为堵水剂DSJ5。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DSJ5的堵水率为86.4％，堵油率为12.3％，耐冲刷倍数大于50PV。
实施例6
按照实施例1的方法制备聚合物悬浮液，不同的是，步骤(1)中，将丙烯酰胺的用量调整为30g和功能单体的用量调整为20g，得到聚合物悬浮液，记为堵水剂DSJ6。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DSJ6的堵水率为90.5％，堵油率为18.9％，耐冲刷倍数大于50PV。
实施例7
按照实施例1的方法制备聚合物悬浮液，不同的是，步骤(2)中，调整马来酰亚胺类单体的用量为70.0g，得到聚合物悬浮液，记为堵水剂DSJ7。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DSJ7的堵水率为85.6％，堵油率为19.8％，耐冲刷倍数大于50PV。
实施例8
按照实施例1的方法制备聚合物悬浮液，不同的是，步骤(2)中，将SDS的用量提高至31.5g，司班40的用量提高至3.5g，得到聚合物悬浮液。记为堵水剂DSJ8。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DSJ8的堵水率为82.3％，堵油率为17.4％，耐冲刷倍数大于50PV。
对比例1
(1)将50.0g丙烯酰胺加入到500mL的水中搅拌溶解后，用氢氧化钠调节pH为7.5，得到水溶液；
(2)将50.0g马来酰亚胺类单体(式II中，R为-NH2)、22.5g SBS和2.5g司班40加入到上述溶液中，充分搅拌乳化后，形成稳定的乳液；
(3)向步骤(2)的乳液中依次加入0.2重量％的过硫酸钾水溶液20.0g、0.1％的亚硫酸氢钠水溶液20.0g、偶氮二异丁酸二甲酯50.0mg，充分搅拌乳化后，升至60℃，引发聚合8小时，得到聚合物悬浮液，记为堵水剂DDSJ1，该体系稳定性差，易发生沉降。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DDSJ1的堵水率为64.6％，堵油率为24.8％，无耐冲刷性。
对比例2
(1)将40.0g丙烯酰胺和10.0g功能单体(式I中，n＝4)加入到500mL的水中搅拌溶解，用氢氧化钠调节pH为7.5，得到水溶液；
(2)向步骤(1)的溶液中依次加入0.2重量％的过硫酸钾水溶液20.0g、0.1％的亚硫酸氢钠水溶液20.0g，搅拌均匀后，升温至60℃，引发聚合8小时，得到聚合物水溶液。记为对比堵水剂DDSJ2。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DDSJ2的堵水率为55.5％，堵油率为30.8％，无耐冲刷性。
对比例3
(1)将10.0g丙烯酰胺和40.0g功能单体(式I中，n＝4)加入到500mL的水中搅拌溶解后，用氢氧化钠调节pH为7.5，得到水溶液；
(2)将50.0g马来酰亚胺类单体(式II中，R为-NH2)、22.5g SBS和2.5g司班40加入到上述溶液中，充分搅拌乳化后，形成稳定的乳液；
(3)向步骤(2)的乳液中依次加入0.2重量％的过硫酸钾水溶液20.0g、0.1％的亚硫酸氢钠水溶液20.0g、偶氮二异丁酸二甲酯50.0mg，充分搅拌乳化后，升至60℃，引发聚合8小时，得到聚合物悬浮液。记为对比堵水剂DDSJ3。
经测试，在高温(90℃)和高盐(矿化度为50,000mg/L)的条件下，堵水剂DDSJ3的堵水率为70.4％，堵油率为16.2％，无耐冲刷性。
由以上实施例和对比例可知，实施例1-8制备的堵水剂具有优异的选择性封堵率和耐冲刷性，特别是在高温和高盐条件下也仍然具有较好的油/水选择性封堵率。
将实施例1与对比例1进行比较可知，在制备聚合物的过程中，不引入功能单体，形成的悬浮体系稳定性较差，所制备的反应产物无法作为有效的封堵剂使用。
将实施例1与对比例2进行比较可知，不加入马来酰亚胺类油溶性单体，形成的为普通聚合物水溶液，该水溶液选择性封堵性特别差，不适合作为选择性封堵剂使用。
将实施例1与对比例3进行比较可知，当水溶性单体中，功能单体引入过多，反而使形成的悬浮液的堵水性变差，不适合作为选择性封堵剂使用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种聚合物悬浮液，包括水基相和分散在其中的悬浮颗粒，其中，所述水基相含有水溶性聚合物、乳化剂和水，所述悬浮颗粒为油溶性聚合物；
所述水溶性聚合物包括结构单元A和结构单元B，所述结构单元A的结构如式(1)所示，所述结构单元B的结构如式(2)所示：
Figure FDA0003514385640000011
式(2)中，n为1-6的整数；
所述结构单元A与结构单元B的重量比为1∶(0.1-0.5)；
所述油溶性聚合物包括结构单元C，所述结构单元C的结构如式(3)所示：
Figure FDA0003514385640000012
式(3)中，R为OH、-NH2或-COOH。
2.根据权利要求1所述的聚合物悬浮液，其中，相对于100重量份的水，所述水溶性聚合物的含量为0.3-12重量份，所述油溶性聚合物的含量为1-15重量份，所述乳化剂的含量为0.8-8重量份。
3.根据权利要求2所述的聚合物悬浮液，其中，相对于100重量份的水，所述水溶性聚合物的含量为4-10重量份，所述油溶性聚合物的含量为3-12重量份，所述乳化剂的含量为2.5-6重量份。
4.根据权利要求1或3所述的聚合物悬浮液，其中，所述乳化剂为阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，所述阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的重量比为1∶(0.1-0.8)。
5.根据权利要求4所述的聚合物悬浮液，其中，所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的聚合物悬浮液，其中，所述非离子型表面活性剂选自司班20、司班40、司班60、司班80、吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的至少一种。
7.一种聚合物悬浮液的制备方法，该方法包括：在乳化剂、水溶性引发剂和油溶性引发剂的存在下，使水溶性单体、油溶性单体在水中进行聚合反应；
所述水溶性单体包括单体A和单体B，所述单体A为丙烯酰胺，所述单体B为结构如式I所示的功能单体；
Figure FDA0003514385640000021
式I中，n为1-6的整数；
所述单体A与单体B的重量比为1∶(0.1-0.5)；
所述油溶性单体包括单体C，所述单体C为结构如式II所示的马来酰亚胺类单体：
Figure FDA0003514385640000031
式II中，R为OH、-NH2或-COOH。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，相对于100重量份的水，所述水溶性单体的用量为0.3-12重量份，所述油溶性单体的用量为1-15重量份，所述乳化剂的用量为0.8-8重量份。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，相对于100重量份的水，所述水溶性单体的用量为4-10重量份，所述油溶性单体的用量为3-12重量份，所述乳化剂的用量为2.5-6重量份。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述乳化剂为阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，所述阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂用量的重量比为1∶(0.1-0.8)。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
12.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述非离子型表面活性剂选自司班20、司班40、司班60、司班80、吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的至少一种。
13.根据权利要求7所述的制备方法，其中，基于所述水溶性单体的总重量，所述水溶性引发剂的用量为0.01-0.2重量％；和/或
基于所述油溶性单体的重量，所述油溶性引发剂的用量为0.01-0.2重量％。
14.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述水溶性引发剂为氧化还原体系引发剂，所述氧化还原体系引发剂包括氧化剂和还原剂，所述氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的至少一种，所述还原剂为亚硫酸氢钠和/或亚硫酸氢钾；所述氧化剂与所述还原剂的重量比为(0.5-2)∶1。
15.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈和/或偶氮二异丁酸二甲酯。
16.根据权利要求7-15中任意一项所述的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
(1)将所述水溶性单体和水混合，形成水溶液；
(2)将所述油溶性单体、乳化剂与所述水溶液混合进行乳化，形成乳液；
(3)向所述乳液中加入所述油溶性引发剂和水溶性引发剂，进行聚合反应。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其中，步骤(1)还包括：通过碱性化合物调整水溶液的pH为6-10。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其中，所述碱性化合物为氢氧化钠和/或碳酸钠。
19.根据权利要求16所述的制备方法，其中，所述聚合反应的条件包括：反应温度为40-80℃，反应时间为3-12小时。
20.根据权利要求19所述的制备方法，其中，反应温度为40-60℃；反应时间为6-8小时。
21.由权利要求7-20中任意一项所述的制备方法制备得到的聚合物悬浮液。
22.权利要求1-6和21中任意一项所述的聚合物悬浮液作为选择性封堵剂在油藏开采中的应用。
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