CN113321779A

CN113321779A - 纳米增粘剂、聚合物驱增效剂及其制备方法、应用

Info

Publication number: CN113321779A
Application number: CN202110809457.7A
Authority: CN
Inventors: 赵凤鸣; 张欢乐; 陶震; 唐宁; 王耀国
Original assignee: Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute Co Ltd
Current assignee: Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute Co Ltd
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2041-07-16
Also published as: CN113321779B

Abstract

本申请公开了一种纳米增粘剂、聚合物驱增效剂及其制备方法、应用。该纳米增粘剂为功能单体和丙烯酰胺聚合后的长链对片层纳米原料进行修饰得到。所述片层纳米原料选自氧化石墨烯、蒙脱土中的至少一种；所述功能单体选自苯乙烯、α‑烯基磺酸钠、丙烯酸中的至少一种。该聚合物驱增效剂由纳米增粘剂、分散增溶剂、离子络合剂、还原剂、杀菌剂和水配制成。该聚合物驱增效剂和聚合物配制成聚合物驱油体系。该聚合物驱增效剂不仅能够增加聚合物溶液的初始粘度，还能使聚合物溶液在较长时间内保持稳定，同时降低油水界面张力，在降低水油流度比、扩大聚合物驱波及的同时，提高聚合物驱的洗油效率，从而提升聚合物驱的应用效果。

Description

纳米增粘剂、聚合物驱增效剂及其制备方法、应用

技术领域

本申请涉及一种纳米增粘剂、聚合物驱增效剂及其制备方法、应用，属于油气田开发技术领域。

背景技术

聚合物驱是一种在三次采油过程中应用较为广泛的提高采收率技术。向注入流体中加入一定量的水溶性聚合物可增加注入流体的粘度，从而降低驱油过程中的水油流度比，增大注入流体的波及体积，从而改善原油的驱替效果，使原油的采收率提高。目前，聚合物驱在我国的大庆、胜利等油田已经进入工业化应用阶段，取得较好的增、油效果。但聚合物驱也存在一些问题，聚合物耐温抗盐性能较差，受机械剪切、细菌等因素的影响，在应用过程中聚合物不可避免地会发生降解，使流体粘度下降。聚合物驱工作周期长，聚合物溶液的粘度难以长期维持稳定，不仅会使驱替效果变差，而且会增加采油成本，严重影响了聚合物驱的应用效果。

为了使聚合物驱溶液粘度维持稳定，获得更好的驱油效果，目前进行了大量的研究，主要分为两类：一类从聚合物自身出发，通过科学合理地设计聚合物的分子结构，向聚合物中引入具有特殊功能的单体，合成耐温、抗盐、抗剪切性能优良的聚合物，使聚合物的性能提升；另一类是向聚合物驱溶液中加入增效剂，提高聚合物驱注入流体的粘度，同时减少聚合物驱溶液的粘度损耗，减缓聚合物降解，使注入流体的粘度能够长期维持稳定，实现高效驱油。

现有技术中，通过合成新型的驱油用聚合物提升聚合物溶液粘度稳定性的方法，合成工艺复杂，使得驱油剂成本高，不易进行量产；通过加入增效剂提升聚合物溶液粘度或者热稳定性的方法，往往未考虑到实际应用过程中剪切作用对聚合物溶液粘度的影响，因而无法确保在地层中流动时聚合物溶液仍能保持较高的粘度。

发明内容

根据本申请的第一个方面，提供一种纳米增粘剂。

一种纳米增粘剂，所述纳米增粘剂为功能单体和丙烯酰胺聚合后的长链对片层纳米原料进行修饰得到；

所述功能单体和丙烯酰胺聚合后的长链由式I和式II所示的结构单元构成；

其中，R选自C₆H₅-、-COOH或-SO₃Na；

所述片层纳米原料选自氧化石墨烯、蒙脱土中的任一种；

x表示功能单体在所述聚合后的长链中的质量百分含量；

x的取值范围为20％≤x≤50％。

本申请中，功能单体和丙烯酰胺的聚合可以是无规聚合也可以是有规聚合。

可选地，功能单体和丙烯酰胺的聚合为无规聚合。

可选地，

来自于丙烯酰胺。其为丙烯酰胺的双建打开后的结构单元。

可选地，

来自于苯乙烯、α-烯基磺酸钠或丙烯酸。其为苯乙烯、α-烯基磺酸钠或丙烯酸的双建打开后的结构单元。

可选地，所述片层纳米原料选自氧化石墨烯、蒙脱土。功能单体和丙烯酰胺聚合后的长链链接在片层纳米原料上。

可选地，所述纳米增粘剂的D50为100～500nm。

可选地，所述纳米增粘剂的D50为100～400nm。

可选地，所述纳米增粘剂的D50为200～300nm。

可选地，所述纳米增粘剂的D50独立地选自100nm、150nm、200nm、237nm、250nm、253nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm中的任意值或任意两者之间的范围值。

根据本申请的第二方面，提供一种纳米增粘剂的制备方法。

上述所述的纳米增粘剂的制备方法。

所述的纳米增粘剂的制备方法，将含有片层纳米原料、功能单体、丙烯酰胺的混合物，加入引发剂，反应，得到所述纳米增粘剂；

所述片层纳米原料选自氧化石墨烯、蒙脱土中的至少一种；

所述功能单体选自苯乙烯、α-烯基磺酸钠、丙烯酸中的至少一种。

可选地，所述混合物中，功能单体、丙烯酰胺、片层纳米原料的质量比为：

20-1000：20-1000：0.01-0.5。

20-800：20-800：0.01-0.1。

20-100：20-100：0.01-0.05。

可选地，所述片层纳米原料的D50为100～250nm。

可选地，所述片层纳米原料的D50为100～200nm。

可选地，所述片层纳米原料的D50独立地选自100nm、121nm、125nm、150nm、167nm、175nm、200nm、225nm、250nm中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，所述引发剂的用量为功能单体和丙烯酰胺单体质量之和的0.01％～1％；

所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。

可选地，所述引发剂的用量为功能单体和丙烯酰胺单体质量之和的0.5％～1％。

可选地，所述引发剂的用量为功能单体和丙烯酰胺单体质量之和的百分比独立地选自0.01％、0.02％、0.05％、0.07％、0.1％、0.2％、0.01％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，所述反应的条件为：温度为70-95℃，反应时间1-6h。

可选地，所述反应的条件为：温度为80℃，反应时间3h。

可选地，所述反应的温度独立地选自70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，所述反应的时间独立地选自1h、2h、3h、4h、5h、6h中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，还包括对混合物除氧的步骤。

可选地，除氧后，先升温至30-60℃，而后加入引发剂，反应。

可选地，除氧后，先升温至30-50℃，而后加入引发剂，反应。

可选地，除氧后，先升温至40℃，而后加入引发剂，反应。

可选地，所述纳米增粘剂的制备方法，包括：

(S1)获取片层纳米原料；

(S2)获取含有功能单体、丙烯酰胺的混合物；

(S3)将片层纳米原料与含有功能单体、丙烯酰胺的混合物混合，除氧，进行反应，冷却，得到所述纳米增粘剂。

可选地，步骤(S1)包括：将片层原料配制成水溶液，进行超声剪切，得到所述片层纳米原料。

作为一种优选的实施方式，所述纳米增粘剂的制备方法，包括：

(1)将原料用纯水稀释至100-5000mg/L，并搅拌均匀，其中片层原料为氧化石墨烯、蒙脱土中的一种或几种；

(2)将上述片层原料的稀释液进行超声剪切，超声频率20-60kHz，超声时间0.1-5h，使材料尺寸达到纳米级别；

(3)取0.1-10份质量的功能单体，0.1-10份质量的丙烯酰胺，加入至5-50份质量的乙醇中，快速搅拌至完全溶解，机械搅拌速度100-1000r/min，搅拌时间5-60min；其中功能单体为苯乙烯、磺酸盐类表面活性剂、丙烯酸中的一种或几种；

(4)取(3)中的溶液按10:1-50:1的质量比加入到(2)中制备的片层纳米材料溶液中，搅拌均匀；

(5)通入氮气置换烧瓶中的空气，通气速度为1-5m/s，通气时间大于10min；

(6)将搅拌速度设为200-1000r/min，开始升温，体系升温至30-60℃后，加入0.01-1份质量的过硫酸钾，继续升温至70-95℃后，反应1-6h；

(7)将(6)中得到的反应液冷却至室温，即得到一种纳米增粘剂。

根据本申请的第三方面，提供一种聚合物驱增效剂。本申请提供的聚合物驱增效剂，能够提高聚合物水溶液的粘度，并有效增强聚合物水溶液的粘度稳定性，同时具有较好的油水界面活性，在扩大聚合物驱波及的同时提高洗油效率，实现高效驱油。

一种聚合物驱增效剂，所述聚合物驱增效剂包括纳米增粘剂、分散增溶剂、离子络合剂、还原剂、杀菌剂和水；其质量百分比如下：

纳米增粘剂：0.01％-0.3％

分散增溶剂：0.03％-0.5％

离子络合剂：0.02％-0.2％

还原剂：0.01％-0.1％

杀菌剂：0.01％-0.1％

余量为水；

其中，所述纳米增粘剂选自上述所述的纳米增粘剂、上述所述的制备方法制备得到的纳米增粘剂中的至少一种。

可选地，所述聚合物驱增效剂包括纳米增粘剂、分散增溶剂、离子络合剂、还原剂、杀菌剂和水；其质量百分比如下：

纳米增粘剂：0.01％-0.2％

分散增溶剂：0.03％-0.1％

离子络合剂：0.02％-0.1％

还原剂：0.01％-0.05％

杀菌剂：0.01％-0.03％

余量为水。

可选地，纳米增粘剂的质量百分比独立地选自0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，分散增溶剂的质量百分比独立地选自0.03％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，离子络合剂的质量百分比独立地选自0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.1％、0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，还原剂的质量百分比独立地选自0.01％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.1％中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，杀菌剂的质量百分比独立地选自0.01％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.1％中的任意值或任意两者之间的范围值。

纳米增粘剂由于引入了功能基团，能够使材料具有一定的油水界面活性，并通过分子间作用和聚合物分子形成空间网状结构，使溶液的表观粘度增加，同时能够在一定程度上抑制自由基的生成，能够有效减缓聚合物的降解速度，提高聚合物溶液粘度的稳定性。

可选地，所述分散增溶剂选自十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。

分散增溶剂除了能够使纳米增溶剂稳定地分散在矿化水中，还能进一步增强体系的油水界面活性。

可选地，所述离子络合剂选自三乙醇胺、EDTA、三聚磷酸钠中的至少一种。

离子络合剂能够屏蔽高价金属离子，避免高价金属离子造成聚合物分子蜷曲，从而使用矿化水配制的聚合物溶液粘度保持稳定。

可选地，所述还原剂选自硫脲、亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的至少一种。

还原剂能够高效去除溶液中的氧气，防止溶解氧造成聚合物的快速降解。

可选地，所述杀菌剂选自异噻唑啉酮、复合型杀菌剂SQ₈中的至少一种。

溶液中的杀菌剂具有杀菌作用，能够消除细菌造成的聚合物降解。

将具有不同功效的试剂混合，制成稳定的聚合物驱增效剂，不仅能够增加聚合物溶液的初始粘度，还能使聚合物溶液在较长时间内保持稳定，同时降低油水界面张力，在降低水油流度比、扩大聚合物驱波及的同时，提高聚合物驱的洗油效率，因而能够提升聚合物驱的应用效果。

根据本申请的第四方面，提供一种聚合物驱增效剂的制备方法。

上述所述的聚合物驱增效剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纳米增粘剂、分散增溶剂和矿化水配制成溶液I；

(2)配制离子络合剂溶液II，并将溶液II和溶液I混合得到溶液III；

(3)分别配制杀菌剂溶液和还原剂溶液，加入到溶液III中，得到所述聚合物驱增效剂。

可选地，所述矿化水为模拟矿化水和/或油田采出水。

作为一种优选的实施方式，所述聚合物驱增效剂的制备方法，包括：

(1)取适量的纳米增粘剂和分散增溶剂，加入到盛有矿化水中的烧杯中，用保鲜膜封口，在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌10-20min，使之完全溶解，形成均一溶液；其中分散增溶剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，矿化水为模拟矿化水或油田采出水；

(2)将离子络合剂配制成1％的均一溶液，取一定量的该浓溶液加入到(1)中的溶液中，用保鲜膜封口，在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌5-10min，使之形成均一溶液；其中离子络合剂为三乙醇胺、EDTA、三聚磷酸钠中的一种或几种；

(3)将杀菌剂和还原剂分别配制成1％的均一溶液，按比例取浓溶液加入到(2)中的溶液中，用保鲜膜封口，在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌5-10min，使之形成均一溶液，即可制得聚合物驱增效剂。其中杀菌剂为异噻唑啉酮、复合型杀菌剂SQ₈中的一种或几种，还原剂为硫脲、亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种或几种。

根据本申请的第五方面，提供一种聚合物驱油体系。

一种聚合物驱油体系，包括聚合物和聚合物驱增效剂；

所述聚合物为聚丙烯酰胺或疏水缔合聚合物；

所述聚合物驱增效剂选自上述所述的聚合物驱增效剂、上述所述的制备方法制备得到的聚合物驱增效剂中的至少一种。

可选地，所述聚合物和聚合物驱增效剂的质量比为：

0.006：2-6.5。

可选地，所述聚合物和聚合物驱增效剂的质量比为：

0.006：2-4。

可选地，所述聚合物和聚合物驱增效剂的质量比为：

0.006：3。

可选地，所述疏水缔合聚合物选自AP-P4、AP-P7中的至少一种。

根据本申请的第五方面，提供一种聚合物驱油体系的制备方法。

上述所述的聚合物驱油体系的制备方法。

上述所述的聚合物驱油体系的制备方法，将聚合物和矿化水配制成聚合物母液，密封放置熟化2h-24h，而后和聚合物驱增效剂混合，得到所述聚合物驱油体系。

作为一种优选的实施方式，所述聚合物驱油体系的制备方法，包括：

(1)量取适量的矿化水加入到烧杯中，以400-500r/min的转速开始搅拌，称取适量的聚合物固体粉末，在搅拌的同时少量、缓慢地将聚合物加入到矿化水中，聚合物加入完毕后，将转速调至500-800r/min继续搅拌2h，配制成6000mg/L的聚合物母液，并密封放置熟化2h-24h。其中聚合物为聚丙烯酰胺或疏水缔合聚合物；

(2)将聚合物母液和聚合物驱增效剂按1:3的质量比例进行混合，搅拌30-60min，搅拌速度为500-800r/min，即可制得含1500mg/L聚合物的聚合物驱油体系。

根据本申请的第六方面，提供一种聚合物驱油体系的应用。

上述所述的聚合物驱油体系、上述所述的制备方法制备得到的聚合物驱油体系中的至少一种在驱油中的应用。

本申请能产生的有益效果包括：

本申请通过对片层纳米原料材料进行改性，实现纳米材料的多功能化，作为纳米增粘剂，和分散增溶剂、离子络合剂、还原剂、杀菌剂复配成稳定的聚合物驱增效剂，不仅能够增加聚合物溶液的初始粘度，还能使聚合物溶液在较长时间内保持稳定，同时降低油水界面张力，在降低水油流度比、扩大聚合物驱波及的同时，提高聚合物驱的洗油效率，因而能够提升聚合物驱的应用效果。相比于合成的新型驱油用聚合物，在保证效果相当的同时降低成本和材料的生产难度；相比于常规的聚合物增效剂，基于纳米材料的聚合物驱增效剂能在一定程度上增强聚合物溶液的抗剪切能力。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。如无特别说明，测试方法均采用常规方法，仪器设置均采用厂家推荐的设置。

其中，氧化石墨烯购自常州第六元素；

蒙脱土购自浙江丰虹；

原油油样1来自胜利油田；

原油油样2来自江汉油田。

本申请的实施例中分析方法如下：

体系的粘度采用流变仪测试，仪器为哈克MARS40流变仪，测试条件为温度63℃、75℃，剪切速率7.34s^-1测试表观粘度。

粘度保留率计算如下：

油水界面张力采用旋转滴界面张力仪测试，仪器为上海中晨TX-500C，测试条件为温度63℃、75℃，转数5000r/min，流体密度差0.1g/cm³。

实施例1纳米增粘剂的制备

(1)将1g蒙脱土片层原料用纯水稀释至1000mg/L，并搅拌均匀；

(2)将上述片层原料的稀释液进行超声剪切，超声频率50kHz，超声时间2h，片层纳米材料的D₅₀为167纳米；

(3)取50g的功能单体α-烯基磺酸钠(AOS)，50g的丙烯酰胺，加入至400g的乙醇中，快速搅拌至完全溶解，机械搅拌速度500r/min，搅拌时间30min；

(4)取200g(3)中的溶液，向其中加入10g(2)中制备的片层纳米材料溶液，搅拌均匀；

(5)通入氮气置换烧瓶中的空气，通气速度为3m/s，通气时间15min；

(6)将搅拌速度设为500r/min，开始升温，体系升温至40℃后，加入1g过硫酸钾，继续升温至80℃后，反应3h；

(7)将(6)中得到的反应液冷却至室温，即得到一种纳米增粘剂，记为纳米增粘剂样品1#，其D₅₀为253纳米。

实施例2纳米增粘剂的制备

操作同实施例1，不同之处是片层原料为氧化石墨烯，片层纳米材料的D₅₀为121纳米，功能单体为丙烯酸，所得纳米增粘剂记为纳米增粘剂样品2#，其D₅₀为237纳米。

实施例3聚合物驱增效剂的配制

(1)取0.1g纳米增粘剂样品1#和0.5g分散增溶剂脂肪醇聚氧乙烯醚，加入到盛有949.4g模拟矿化水(矿化度为7756mg/L(其中Ca²⁺、Mg²⁺为120mg/L))的烧杯中，用保鲜膜封口，在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌15min，使之完全溶解，形成均一溶液；

(2)用模拟矿化水(矿化度为7756mg/L(其中Ca²⁺、Mg²⁺为120mg/L))将离子络合剂三聚磷酸钠配制成1wt％的均一溶液，取30g的该浓溶液加入到(1)中的溶液中，用保鲜膜封口，在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌10min，使之形成均一溶液；

(3)用模拟矿化水(矿化度为7756mg/L(其中Ca²⁺、Mg²⁺为120mg/L))将复合型杀菌剂SQ₈和还原剂硫脲分别配制成1wt％的均一溶液，各取10g浓溶液加入到(2)中的溶液中，用保鲜膜封口，在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌10min，使之形成均一溶液，即可制得聚合物驱增效剂，记为聚合物驱增效剂①，其中配方各成分的质量百分比如下，纳米增粘剂0.01％，分散增溶剂0.05％，离子络合剂0.03％，还原剂0.01％，杀菌剂0.01％。

实施例4聚合物驱增效剂的配制

操作同实施例3，不同之处是加入的纳米增粘剂为纳米增粘剂样品2#(用量0.15g)，分散增溶剂为十二烷基硫酸钠(用量0.3g)，离子络合剂为EDTA(1wt％浓度的溶液用量20g)，用矿化度为20431mg/L(其中Ca²⁺、Mg²⁺为1300mg/L)的模拟采出水(用量959.55g)配制，所得聚合物驱增效剂记为聚合物驱增效剂样品②，其中配方各成分的质量百分比如下，纳米增粘剂0.015％，分散增溶剂0.03％，离子络合剂0.02％，还原剂0.01％，杀菌剂0.01％。

实施例5聚合物驱油体系的配制

(1)量取298g的模拟采出水(矿化度为7756mg/L(其中Ca²⁺、Mg²⁺为120mg/L))加入到烧杯中，以400r/min的转速开始搅拌，称取2g聚丙烯酰胺固体粉末，在搅拌的同时少量、缓慢地将聚合物加入到矿化水中，聚合物加入完毕后，将转速调至500r/min继续搅拌2h，配制成6000mg/L的聚合物母液，并密封放置熟化12h；

(2)取20g聚合物母液，向其中加入60g聚合物驱增效剂样品①，搅拌40min，搅拌速度为400r/min，即可制得含有1500mg/L聚合物的聚合物驱油体系，记为A2。

用矿化度为7756mg/L(其中Ca²⁺、Mg²⁺为120mg/L)模拟采出水配制1500mg/L的聚丙烯酰胺溶液，记为A1，为不加聚合物驱增效剂的体系。

实施例6聚合物驱油体系的配制

(1)量取298g的模拟采出水(矿化度为20431mg/L(其中Ca²⁺、Mg²⁺为1300mg/L))加入到烧杯中，以400r/min的转速开始搅拌，称取2g疏水缔合聚合物AP-P4固体粉末，在搅拌的同时少量、缓慢地将聚合物加入到矿化水中，聚合物加入完毕后，将转速调至500r/min继续搅拌2h，配制成6000mg/L的疏水缔合聚合物母液，并密封放置熟化18h；

(2)取20g疏水缔合聚合物母液，向其中加入60g聚合物驱增效剂样品②，搅拌30min，搅拌速度为800r/min，即可制得含有1500mg/L聚合物的聚合物驱油体系，记为B2。

用矿化度为20431mg/L(其中Ca²⁺、Mg²⁺为1300mg/L)模拟采出水配制1500mg/L的疏水缔合聚合物溶液，记为B1，为不加聚合物驱增效剂的体系。

实施例7聚合物驱油体系的性能测试

(1)聚合物驱增效剂的油水界面张力

在75℃下测试聚合物驱增效剂样品①与原油油样1的油水界面张力；在63℃下测试聚合物驱增效剂样品②与原油油样2的油水界面张力，结果见表1。

表1

样品	配制水矿化度，mg/L	原油	温度，℃	IFT，mN/m
					聚合物驱增效剂样品①	7756	原油油样1	75	0.007
聚合物驱增效剂样品②	20431	原油油样2	63	0.03

由测试结果可知：用模拟水配制的聚合物驱增效剂对多种原油油样均具有较好的界面活性，能达到超低油水界面张力。

(2)聚合物驱油体系的表观粘度及热稳定性

将配制好的A1、A2、B1、B2溶液体系进行除氧密封处理，将A1、A2放入75℃的恒温箱中保温，将B1、B2放入63℃的恒温箱中保温，分别在0d、30d、60d和90d时用流变仪测试溶液的粘度(剪切速率为7.34s^-1)。

表2

由测试结果可知：加入聚合物驱增效剂后，聚合物溶液的粘度增大，增粘率为111.3％-239.9％；加入聚合物驱增效剂，保温放置30d-90d后，聚合物的粘度保留率均达到60％以上，且粘度远高于未加入聚合物驱增效剂的体系；加入聚合物驱增效剂后，聚合物溶液粘度增加，聚合物体系的热稳定性增强。

(3)聚合物驱油体系的抗剪切性能

配制好的A1、A2溶液在75℃下用流变仪测定其在不同剪切速率下的粘度，配制好的B1、B2溶液在63℃下用流变仪测定其在不同剪切速率下的粘度。测试步骤为：加入待测样品后，先保温10min，在7.34s^-1的剪切速率下测试溶液表观粘度，然后将样品在100s^-1、300s^-1、500s^-1下剪切10min后，在7.34s^-1的剪切速率下测试溶液表观粘度，计算溶液的粘度保留率。

表3

由测试结果可知：加入聚合物驱增效剂后，聚合物溶液经过剪切后的粘度保留率均有一定程度的增加，表明加入聚合物驱增效剂后，聚合物溶液体系抗剪切性能增强。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims

1.一种纳米增粘剂，其特征在于，所述纳米增粘剂为功能单体和丙烯酰胺聚合后的长链对片层纳米原料进行修饰得到；

其中，R选自C₆H₅-、-COOH或-SO₃Na；

所述片层纳米原料选自氧化石墨烯、蒙脱土中的任一种；

x表示功能单体在所述聚合后的长链中的质量百分含量；

x的取值范围为20％≤x≤50％。

2.根据权利要求1所述的纳米增粘剂，其特征在于，所述纳米增粘剂的D50为100～500nm。

3.权利要求1或2所述的纳米增粘剂的制备方法，其特征在于，将含有片层纳米原料、功能单体、丙烯酰胺的混合物，加入引发剂，反应，得到所述纳米增粘剂；

所述片层纳米原料选自氧化石墨烯、蒙脱土中的至少一种；

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述混合物中，功能单体、丙烯酰胺、片层纳米原料的质量比为：

20-1000：20-1000：0.01-0.5；

优选地，所述片层纳米原料的D50为100～250nm；

优选地，所述引发剂的用量为功能单体和丙烯酰胺单体质量之和的0.01％～1％；

所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种；

优选地，所述反应的条件为：温度为70-95℃，反应时间1-6h。

5.一种聚合物驱增效剂，其特征在于，所述聚合物驱增效剂包括纳米增粘剂、分散增溶剂、离子络合剂、还原剂、杀菌剂和水；其质量百分比如下：

纳米增粘剂：0.01％-0.3％

分散增溶剂：0.03％-0.5％

离子络合剂：0.02％-0.2％

还原剂：0.01％-0.1％

杀菌剂：0.01％-0.1％

余量为水；

其中，所述纳米增粘剂选自权利要求1-2任一项所述的纳米增粘剂、权利要求3-4任一项所述的制备方法制备得到的纳米增粘剂中的至少一种；

优选地，所述分散增溶剂选自十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种；

所述离子络合剂选自三乙醇胺、EDTA、三聚磷酸钠中的至少一种；

所述还原剂选自硫脲、亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的至少一种；

所述杀菌剂选自异噻唑啉酮、复合型杀菌剂SQ₈中的至少一种。

6.权利要求5所述的聚合物驱增效剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将纳米增粘剂、分散增溶剂和矿化水配制成溶液I；

(3)分别配制杀菌剂溶液和还原剂溶液，加入到溶液III中，得到所述聚合物驱增效剂；

优选地，所述矿化水为模拟矿化水和/或油田采出水。

7.一种聚合物驱油体系，其特征在于，包括聚合物和聚合物驱增效剂；

所述聚合物为聚丙烯酰胺或疏水缔合聚合物；

所述聚合物驱增效剂选自权利要求5所述的聚合物驱增效剂、权利要求6所述的制备方法制备得到的聚合物驱增效剂中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的聚合物驱油体系，其特征在于，所述聚合物和聚合物驱增效剂的质量比为：

0.006：2-6.5；

优选地，所述疏水缔合聚合物选自AP-P4、AP-P7中的至少一种。

9.权利要求7或8所述的聚合物驱油体系的制备方法，其特征在于，将聚合物和矿化水配制成聚合物母液，密封放置熟化2h-24h，而后和聚合物驱增效剂混合，得到所述聚合物驱油体系。

10.权利要求7或8所述的聚合物驱油体系、权利要求9所述的制备方法制备得到的聚合物驱油体系中的至少一种在驱油中的应用。