CN112708033A - 一种包覆型可调控的聚合物调驱剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种包覆型可调控的聚合物调驱剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种包覆型粒径可调控的聚合物调驱剂及其制备方法和应用,本发明通过两次聚合工艺提供一种稳定性好且粒径可控的包覆型聚合物调驱剂的制备方法,在氧化还原复合引发剂作用下,由反相微乳液经两次聚合反应制得。采用分批次加料聚合方法,制得包覆型聚合物调驱剂的粒径为纳米级至微米级,具有良好存储稳定性且粒径可控,解决了现有技术存在的聚合物调驱剂乳液不稳定、粒径不可控、耐热性差的问题。

Description

一种包覆型可调控的聚合物调驱剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于聚合物微球技术领域,尤其涉及一种包覆型可调控的聚合物调驱剂及其制备方法和应用。
背景技术
聚合物微球调驱剂技术是近几年在交联聚合物溶液及其他调剖技术基础上发展起来的一项新型深部调驱技术。该技术采用溶液聚合、悬浮聚合、微乳液聚合等不同的聚合方法合成平均尺寸从几十、几百纳米直到近百微米的微球,对高含水油田改善水驱开发效果、提高采收率起着重要作用。
聚丙烯酰胺纳米微球通常采用一次聚合方法得到,由于反相微乳液中使用了大量的价格昂贵的乳化剂和油性分散介质,使得聚丙烯酰胺纳米微球体系的成本较高,限制了其在油田上的推广应用。如果能进一步提高产物中聚丙烯酰胺纳米微球的有效含量,降低乳化剂和油溶性溶剂的用量,则可大幅降低聚丙烯酰胺纳米微球产品的成本,促进其工业化的生产和应用。
中国专利CN101029109A以氧化还原偶氮复合引发剂,采用反相悬浮聚合法制得丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧基三甲基氯化铵的共聚物交联微球,其吸水可逐渐膨胀,溶胀速率和倍率可控。但所用聚合方法易形成大量低聚合度产物,粒径分布较宽,总固含量相对较低(一般低于15%)。中国专利CN101298488采用逐步聚合方法制备了阳离子型聚丙烯酰胺反相微乳液,产物具有分子量适中、乳液稳定性好、溶解速度快、粒径分布窄等特点,但其固含量也仅11.6%。中国专利CN1903974A采用低温光引发剂,合成出纳米尺寸的聚合物微凝胶,其微乳液稳定,粒径便于控制,但所用乳化剂含量高达25%以上,势必造成高生产成本。纵观国内外文献和专利,有关包覆型可调控的聚合物调驱剂报道较少涉及。
目前聚丙烯酰胺纳米调驱剂通常采用微乳液聚合的工艺一次合成得到,该过程中由于使用大量的价格昂贵的乳化剂和油溶性溶剂,及得到的聚丙烯酰胺纳米微球成本较高,限制了该材料的推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的聚合物微乳液不稳定和微乳液中的聚合物微球膨胀性差以及聚合物微球粒径不可控的问题,提供一种包覆型粒径可调控的聚合物调驱剂及其制备方法和应用,本发明制备的聚合物微乳液具有稳定性好、膨胀性好的优点,而且所述聚合物调驱剂中的聚合物微球具有粒径可控、耐热性好的优点。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种包覆型可调控的聚合物调驱剂的制备方法,分别配制油相、含阴离子单体的水相A、含阳离子单体的水相B以及引发剂水溶液;将油相加入均质机,将水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,乳化,通氮气除氧后,进行第一次聚合反应,达到最高温度后保温反应,得到分散有聚合物纳米微球的微乳液;向第一次聚合得到的微乳液中加入水相B,充分搅拌并除氧后,加入引发剂水溶液,进行第二次聚合反应,得到可调控的聚合物调驱剂的透明或半透明微乳液;加入转相剂进行转相,得到一种包覆型可调控的聚合物调驱剂。
具体包括以下步骤,以下份数均为质量份:
步骤一、原料配制:
油相配制:将2~25份乳化剂加入到75~98份的油溶性溶剂中,搅拌均匀,得到油相共100份;
水相A配制:称取27~36份丙烯酰胺、5~12份丙烯酸、1~15份烯丙氧基羟丙基磺酸钠溶于50~75份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液A共100份,调节体系pH=6.5~7.0,再加入占水溶性单体A总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺,溶解得到水相A;
水相B配制:称取10~20份丙烯酰胺和5~15份阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵溶于65~85份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液B共100份,再加入占水溶性单体B总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺,溶解得到水相B;
引发剂配制:分别配制质量浓度为1%的氧化剂水溶液和还原剂水溶液;
步骤二、聚合反应:
将油相加入均质机,将水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,开起搅拌乳化,将反应釜内温度控制在25~35℃,通氮气除氧;
第一次聚合:加入占水溶性单体溶液A总质量2%~8%的氧化剂水溶液,再滴加占水溶性单体溶液A总质量0.8%~3%的还原剂水溶液,进行第一次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1~2小时,得到分散有聚丙烯酰胺纳米微球的透明或半透明微乳液;
第二次聚合:向第一次聚合得到的微乳液中加入水相B,充分搅拌并通入氮气除氧后,向微乳液中加入占水溶性单体溶液B总质量2%~8%的氧化剂水溶液,再滴加占水溶性单体溶液B总质量0.8%~3%的还原剂水溶液,进行第二次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1~2小时,得到包覆型可调控的聚合物调驱剂的透明或半透明微乳液;
步骤三:向步骤二得到的聚合物调驱剂的微乳液体系中,加入占油相乳化剂总质量的60~80%的转相剂进行转相,得到一种包覆型可调控的聚合物调驱剂。
所述油溶性溶剂为白油、液体石蜡、煤油、柴油及石油醚中的一种。
所述乳化剂为失水山梨醇油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、油酸中的一种或多种,乳化剂的亲水亲油平衡值HLB为1~8。
所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵或过氧化苯甲酰;还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾及硫代硫酸钠中的一种或多种混合物。
所述转相剂为仲烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚中的一种。
如上述的制备方法制得的包覆型可调控的聚合物调驱剂,所述聚合物调驱剂微球的平均粒径为70~1000nm。
如上述的方法制备的包覆型可调控的聚合物调驱剂在高温高矿化度油藏调驱中的应用。
相对于现有技术,本发明具有以下优点:
本发明的制备方法是在氧化还原复合引发剂作用下,由反相微乳液经分批次聚合反应制得的,反相微乳液主要包括由油溶性溶剂加乳化剂组成的油相和由水溶性单体溶于水后组成的水相,通过两次微乳液聚合得到聚丙烯酰胺纳米微球分散体,充分利用了第一次聚合后维持聚丙烯酰胺微球分散体系稳定所不需要的多余的乳化剂,只需添加单体的水溶液,用其进一步乳化含有单体的水相并再次进行微乳聚合,不再添加油溶性溶剂和乳化剂,因此可以大幅度降低油溶性溶剂和乳化剂的用量,大幅度降低聚丙烯酰胺微球体系的生产成本,且所用的各组分来源广泛,第二次聚合水相中加入阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵使最终聚合物调驱剂呈包覆型结构且粒径也有所增大,由于二甲基二烯丙基氯化铵为亲水性单体,遇水不易膨胀,故可延缓微球的膨胀时间,对地层储藏有利。经激光粒度分布仪和透射电子显微镜观察表明,加入水相A和水相B经过两次聚合得到的聚丙烯酰胺微球呈包覆型核壳结构,且粒径明显大于只加入水相A经过一次聚合得到呈球形结构的聚丙烯酰胺微球的粒径,制得的包覆型粒径可调控的聚合物体系可以直接用水或者其他溶剂稀释成所需浓度的聚合物调驱剂溶液,单独或与其他油田化学品复配应用于调剖、堵水、驱油等提高采收率作业。本发明通过两次微乳液聚合不仅提高了聚丙烯酰胺纳米微球的有效含量,而且降低了乳化剂和油溶性溶剂的含量,进而大大降低聚丙烯酰胺纳米微球的成本。本发明工艺操作简单,反应温度易控制,制备出的聚合物微球具有包覆型核壳结构,产物具有稳定性好、耐热性好的优点。
本发明的制备方法,可以实现对粒径的控制,具体方法为:采用分批次加料进行二次聚合反应,通过调节乳化剂的配比及水溶性单体B溶液的加量来控制粒径,从而制得具有良好稳定性、粒径为纳米至微米且可控的聚合物调驱剂。
本发明所述的包覆型粒径可调控的聚合物调驱剂应用在高温高矿化度油藏调驱领域,用于深度调剖、堵水、驱油等提高采收率的现场应用。
附图说明
图1为实施例制得的聚合物调驱剂的粒径分布图;
图2为实施例制得的聚合物调驱剂的透射扫描电镜(TEM)图;
图3 为实施例3和实施例2的聚合物调驱剂的热失重曲线图;
图4为实施例5对比样品调驱剂的注入压力与驱油效率对比。
具体实施方式
该聚合物调驱剂微乳液,是在氧化还原复合引发剂作用下,由反相微乳液经聚合反应制得的;下面通过具体实施例对本发明进行进一步的阐述。
实施例1
1)油相配制:以所有油相份量计,将5份聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和16份失水山梨醇油酸酯加入到79份的白油中,搅拌均匀,得到油相;
2)水相A配制:称取36份丙烯酰胺、11份丙烯酸、2份烯丙氧基羟丙基磺酸钠溶于51份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液A共100份,然后用10%的NaOH溶液调节体系pH=6.5,再加入占单体总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相A;
引发剂配制:将氧化剂和还原剂分别用蒸馏水溶解配制浓度为1%过硫酸钾水溶液和1%的亚硫酸氢钠水溶液;
3)聚合反应
将上述油相加入到均质机,所述配制好的水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,开起搅拌,乳化5min,将反应釜内温度控制在25℃,通氮气除去体系中的氧气。
第一次聚合,加入占水溶性单体溶液A总质量6.5%的过硫酸钾水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液A总质量2.5%的亚硫酸氢钠水溶液,进行第一次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1h得到聚丙烯酰胺微乳液。
4)在上述聚丙烯酰胺微乳液体系中,加入转相剂仲烷基磺酸钠SAS60,转相剂是乳化剂总质量的66%,得到的该聚合物放置6个月后稳定不分层、TEM照片显示合成的包覆型聚合物调驱剂微球大小形状均一、平均粒径76nm,且粒径分布较窄。
实施例2
1)油相配制:以所有油相份量计,将4.2份油酸和16.8份失水山梨醇油酸酯加入到79份的液体石蜡中,搅拌均匀,得到油相;
2)水相A配制:称取29份丙烯酰胺、11份丙烯酸、1.8份烯丙氧基羟丙基磺酸钠溶于58.2份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液A共100份,然后用10%的NaOH溶液调节体系pH=7.0,再加入占单体总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相A;
引发剂配制:将氧化剂和还原剂分别用蒸馏水溶解配制浓度为1%的过硫酸钠水溶液和1%的亚硫酸钾水溶液;
3)聚合反应
将上述油相加入到均质机,所述配制好的水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,开起搅拌,乳化5min,将反应釜内温度控制在30℃,通氮气除去体系中的氧气。
第一次聚合,加入占水溶性单体溶液A总质量6%的过硫酸钠水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液A总质量2%的亚硫酸钾水溶液,进行第一次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1.5h得到聚丙烯酰胺微乳液。
4)在上述聚丙烯酰胺微乳液体系中,加入转相剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7,转相剂是乳化剂总质量的70%,得到的该聚合物放置6个月后稳定不分层、TEM照片显示聚合物微球大小形状均一、平均粒径为96nm,且粒径分布较窄。
实施例3
1)油相配制:以所有油相份量计,将4.2份油酸和16.8份失水山梨醇油酸酯加入到79份的石油醚中,搅拌均匀,得到油相;
2)水相A配制:称取29份丙烯酰胺、11份丙烯酸、1.8份烯丙氧基羟丙基磺酸钠溶于58.2份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液A共100份,用10%的NaOH溶液调节体系pH=6.5,再加入占水溶性单体A总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相A;
水相B配制:称取10份丙烯酰胺和7份阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵溶于83份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液B共100份,再加入占水溶性单体B总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相B;
引发剂配制:将氧化剂和还原剂分别用蒸馏水溶解配制浓度为1%的过硫酸铵水溶液和1%的亚硫酸钠水溶液;
3)聚合反应
将上述油相加入到均质机,所述配制好的水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,开起搅拌,乳化5min,将反应釜内温度控制在35℃,通氮气除去体系中的氧气。
a)第一次聚合,加入占水溶性单体溶液A总质量3%的过硫酸铵水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液A总质量1%的亚硫酸钠水溶液,进行第一次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应2小时,得到分散有聚丙烯酰胺纳米微球的透明或半透明微乳液;
b)第二次聚合,向a)中加入配制好的水相B,充分搅拌并通入氮气除氧30min后,向新得到的微乳液中加入占水溶性单体溶液B总质量3%的过硫酸铵水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液B总质量1%的亚硫酸钠水溶液,进行第二次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1.5小时,得到包覆型聚合物调驱剂的透明或半透明微乳液。
4)在上述聚丙烯酰胺微乳液体系中,加入转相剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7,转相剂是乳化剂总质量的75%,得到聚合微乳液。该乳液放置5个月后稳定不分层、TEM照片显示聚合物微球呈核壳结构且其大小形状均一、粒径为260nm且粒径分布较窄。
实施例4
1)油相配制:以所有油相份量计,将10.5份失水山梨醇油酸酯加入到89.5份的柴油中,搅拌均匀,得到油相;
2)水相A配制:称取27.2份丙烯酰胺、10.3份丙烯酸、7.8份烯丙氧基羟丙基磺酸钠溶于54.7份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液A共100份,然后用10%的NaOH溶液调节体系pH=7.0,再加入占单体总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相A;
引发剂配制:将氧化剂和还原剂分别用蒸馏水溶解配制浓度为1%的过氧化苯甲酰水溶液和1%的亚硫酸氢钾水溶液;
3)聚合反应
将上述油相加入到均质机,所述配制好的水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,开起搅拌,乳化5min,将反应釜内温度控制在28℃,通氮气除去体系中的氧气。
a)第一次聚合,加入占水溶性单体溶液A总质量5%的过氧化苯甲酰水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液A总质量1.5%的亚硫酸氢钾水溶液,进行第一次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1.5h得到聚合物调驱剂微乳液。
4)在上述聚合物微乳液体系中,加入转相剂异构醇聚氧乙烯醚E1007,转相剂是乳化剂总质量的75%,得到的该聚合物乳液放置6个月后稳定不分层、TEM照片显示合成的聚合物调驱剂微球大小形状均一、平均粒径为120nm,且粒径分布较窄。
实施例5
1)油相配制:以所有油相份量计,将10.5份失水山梨醇油酸酯加入到89.5份的煤油中,搅拌均匀,得到油相;
2)水相A配制:称取28.2份丙烯酰胺、10.3份丙烯酸、6.8份烯丙氧基羟丙基磺酸钠溶于54.7份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液A共100份,用10%的NaOH溶液调节体系pH=6.8,再加入占单体总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相A;
水相B配制:称取15份丙烯酰胺和10份阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵溶于75份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液B共100份,再加入占水溶性单体B总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相B;
引发剂配制:将氧化剂和还原剂分别用蒸馏水溶解配制浓度为1%的过硫酸钾水溶液和1%的硫代硫酸钠水溶液;
3)聚合反应
a)将上述油相加入到均质机,所述配制好的水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,开起搅拌,乳化5min,将反应釜内温度控制在35℃,通氮气除去体系中的氧气。
第一次聚合,加入占水溶性单体溶液A总质量2%的过硫酸钾水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液A总质量0.8%的硫代硫酸钠水溶液,进行第一次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1.5h得到聚丙烯酰胺微乳液。
b)第二次聚合,向a)中加入配制好的水相B,充分搅拌并通入氮气除氧30min后,向新得到的微乳液中加入占水溶性单体溶液B总质量2%的过硫酸钾水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液B总质量0.8%的硫代硫酸钠水溶液,进行第二次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应2小时,得到包覆型可调控的聚合物调驱剂的透明或半透明微乳液。
4)在上述聚丙烯酰胺微乳液体系中,加入转相剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7,转相剂是乳化剂总质量的87%,得到聚合物微乳液。该乳液放置5个月后稳定不分层、TEM照片显示聚合物调驱剂呈包覆型核壳结构且其大小均一、平均粒径为315nm且粒径分布较窄。
实施例6
1)油相配制:以所有油相份量计,将1.7份油酸和1.1份失水山梨醇油酸酯加入到97.2份的石油醚中,搅拌均匀,得到油相;
2)水相A配制:称取29份丙烯酰胺、10.9份丙烯酸、1.8份烯丙氧基羟丙基磺酸钠溶于58.3份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液A共100份,用10%的NaOH溶液调节体系pH=7.0,再加入占单体总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相A;
水相B配制:称取15份丙烯酰胺和10份阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵溶于75份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液B共100份,再加入占水溶性单体B总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶解在上述溶液中,得到水相B;
引发剂配制:将氧化剂和还原剂分别用蒸馏水溶解配制浓度为1%的过硫酸钾水溶液和1%的亚硫酸氢钠水溶液;
3)聚合反应
a)将上述油相加入到均质机,所述配制好的水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,开起搅拌,乳化5min,将反应釜内温度控制在30℃,通氮气除去体系中的氧气。
第一次聚合,加入占水溶性单体溶液A总质量3.5%的过硫酸钾水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液A总质量1.8%的亚硫酸氢钠水溶液,进行第一次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应2h得到聚丙烯酰胺微乳液。
b)第二次聚合,向a)中加入配制好的水相B,充分搅拌并通入氮气除氧30min后,向新得到的微乳液中加入占水溶性单体溶液B总质量2.5%的过硫酸钾水溶液,10min后滴加占水溶性单体溶液B总质量1.6%的亚硫酸氢钠水溶液,进行第二次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应2小时,得到包覆型可调控的聚合物调驱剂的透明或半透明微乳液。
4)在上述聚丙烯酰胺微乳液体系中,加入转相剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7,转相剂是乳化剂总质量的75%,得到聚合微乳液。该聚合物外观为透明状、且放置5个月后稳定不分层、透射电子显微镜照片显示聚合物调驱剂呈包覆型结构且其大小形状均一、平均粒径为960nm且粒径分布较窄。为了解决上述技术问题之三,本发明采用以下技术方案:所述的可控粒径的包覆型聚合物调驱剂在高温高矿化度油藏调驱中的应用。
本发明的聚合物微乳液静置6个月不分层,相比现有技术较稳定,另外本发明的聚合物微乳液中的聚合物微球可以通过工艺操作得以控制其粒径大小,取得了较好的技术效果,可用于高温高矿化度油藏的三次采油。
图1中实施例1、实施例2和实施例4是不同乳化剂加量时加入水相A一次聚合后聚合物调驱剂的粒径分布情况,随着乳化剂量减少,微球粒径增大,粒径分布变窄,TEM照片显示微球为球型结构。实施例3和实施例5分别是实施例2和实施例4加入水相A和水相B经过第二次聚合后聚合物微球的粒径分布,加入水相A和水相B经过二次聚合后聚合物微球粒径大于只经过一次聚合后的微球粒径,粒径分布范围窄,聚合物调驱剂为包覆型核壳结构。
图2中,(a)为实施例2透射扫描电镜照片,(b)为实施例4透射扫描电镜照片,(c)为实施例3透射扫描电镜照片,(d)为实施例5透射扫描电镜照片。(a)和(b)为仅加入水相A经过一次聚合后得到的聚合物微球的TEM照片,图中聚合物微球均匀分布,表面呈现光滑球型结构;(c)和(d)为加入水相A和水相B经过两次聚合后得到的聚合物调驱剂的透射电镜图,呈现明显的包覆型结构,其中内层部分为经过加入水相A聚合得到的聚合物微球,其粒径在150~900nm,而包覆在其表面的部分为通过加入阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵的水相B进行第二次聚合后粒径增大的部分,其外壳粒径大小为50~100nm,通过加入阳离子单体来控制微球粒径,最终得到的聚合物调驱剂呈包覆型核壳结构。
图3是实施例3和实施例2得到的聚合物调驱剂的热失重曲线,图中曲线b是一次聚合后的聚合物调驱剂的热失重曲线,曲线a是实施例3经过第二次聚合的聚合物调驱剂的热失重曲线。由图3可知,经过二次聚合的调驱剂的高温稳定性有明显提升。
图4是聚合物调驱剂在低渗透岩心中的注入压力图。采用SY/T 5345-2007中的方法开展驱油驱替实验。岩样出口端记录岩样两端压力差(注入压力)随时间的变化。用煤油饱和低渗透岩心,用10000ppm矿化水配制0.1%的聚合物调驱剂溶液,对比本发明制备的聚合物调驱剂和市售的对比样品调驱剂的注入压力。图4显示,自制的聚合物调驱剂注入压力低,驱油效率高。说明该聚合物调驱剂可实现有效注入。在较低注入压力条件下,调驱剂顺利注入地层,增大波及面积。溶液注入后,岩心微孔及死角孔隙原油被波及到,增加驱油效率。
本发明的内容不限于具体实施例所列举,本领域技术人员通过阅读本说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种包覆型可调控的聚合物调驱剂的制备方法,其特征在于,分别配制油相、含阴离子单体的水相A、含阳离子单体的水相B以及引发剂水溶液;将油相加入均质机,将水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,乳化,通氮气除氧后,进行第一次聚合反应,达到最高温度后保温反应,得到分散有聚合物纳米微球的微乳液;向第一次聚合得到的微乳液中加入水相B,充分搅拌并除氧后,加入引发剂水溶液,进行第二次聚合反应,得到可调控的聚合物调驱剂的透明或半透明微乳液;加入转相剂进行转相,得到一种包覆型可调控的聚合物调驱剂。
2.根据权利要求1所述的包覆型聚合物调驱剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,以下份数均为质量份:
步骤一、原料配制:
油相配制:将2~25份乳化剂加入到75~98份的油溶性溶剂中,搅拌均匀,得到油相共100份;
水相A配制:称取27~36份丙烯酰胺、5~12份丙烯酸、1~15份烯丙氧基羟丙基磺酸钠溶于50~75份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液A共100份,调节体系pH=6.5~7.0,再加入占水溶性单体A总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺,溶解得到水相A;
水相B配制:称取10~20份丙烯酰胺和5~15份阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵溶于65~85份蒸馏水中,搅拌均匀得到水溶性单体溶液B共100份,再加入占水溶性单体B总质量0.3%的N,N-亚甲基双丙烯酰胺,溶解得到水相B;
引发剂配制:分别配制质量浓度为1%的氧化剂水溶液和还原剂水溶液;
步骤二、聚合反应:
将油相加入均质机,将水相A以匀速缓慢地滴加在油相中,开起搅拌乳化,将反应釜内温度控制在25~35℃,通氮气除氧;
第一次聚合:加入占水溶性单体溶液A总质量2%~8%的氧化剂水溶液,再滴加占水溶性单体溶液A总质量0.8%~3%的还原剂水溶液,进行第一次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1~2小时,得到分散有聚丙烯酰胺纳米微球的透明或半透明微乳液;
第二次聚合:向第一次聚合得到的微乳液中加入水相B,充分搅拌并通入氮气除氧后,向微乳液中加入占水溶性单体溶液B总质量2%~8%的氧化剂水溶液,再滴加占水溶性单体溶液B总质量0.8%~3%的还原剂水溶液,进行第二次聚合反应,达到最高温度后继续保温反应1~2小时,得到包覆型可调控的聚合物调驱剂的透明或半透明微乳液;
步骤三:向步骤二得到的聚合物调驱剂的微乳液体系中,加入占油相乳化剂总质量的60~80%的转相剂进行转相,得到一种包覆型可调控的聚合物调驱剂。
3.根据权利要求2所述的包覆型聚合物调驱剂的制备方法,其特征在于,所述油溶性溶剂为白油、液体石蜡、煤油、柴油及石油醚中的一种。
4.根据权利要求3所述的包覆型可调控的聚合物调驱剂的制备方法,其特征在于,所述乳化剂为失水山梨醇油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、油酸中的一种或多种,乳化剂的亲水亲油平衡值HLB为1~8。
5.根据权利要求4所述的包覆型可调控的聚合物调驱剂的制备方法,其特征在于,所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵或过氧化苯甲酰;还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾及硫代硫酸钠中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求5所述的包覆型可调控的聚合物调驱剂的制备方法,其特征在于,所述转相剂为仲烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚中的一种。
7.如权利要求1所述的制备方法制得的包覆型可调控的聚合物调驱剂,其特征在于,所述聚合物调驱剂微球的平均粒径为70~1000nm。
8.如权利要求1~6中任意一项所述的方法制备的包覆型可调控的聚合物调驱剂在高温高矿化度油藏调驱中的应用。
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