CN113388382A - 一种高分子改性膨润土稳泡剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高分子改性膨润土稳泡剂及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：1)使用有机阳离子改性试剂对膨润土进行改性，得到有机改性膨润土；2)有机改性膨润土与聚合单体进行插层聚合，得到高分子改性膨润土稳泡剂。本方法所制得的稳泡剂解决了现有膨润土颗粒在泡沫液流体中沉淀、稳泡时间短等问题，该稳泡剂具有泡沫稳定性好、耐温、耐盐、与地层水配伍性好的特点，可适用于高温高盐油藏提高原油采收率的泡沫驱技术。

Description

一种高分子改性膨润土稳泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种高分子改性膨润土稳泡剂及其制备方法。
背景技术
泡沫驱兼具聚合物驱提高波及体积、表面活性剂驱提高洗油效率和气驱高流动性的特点，而且泡沫能够优先进入高渗层，封堵大通道，缓解油藏非均质性，是一种非常具有发展前景的提高采收率技术。但是泡沫体系是热力学不稳定体系，尤其是在高温高盐条件下，泡沫溶液直接产生沉淀，导致泡沫驱效果明显变差。
泡沫的稳定性是泡沫驱技术应用的关键基础，为了增强泡沫稳定性，通常在起泡剂中加入聚丙烯酰胺等聚合物、改性SiO2等纳米颗粒。但是聚丙烯酰胺类聚合物在高盐条件下易发生水解、高温条件下易降解导致粘度降低，稳泡效果差，而当前国际油价持续低迷，国内油田开发推进降本增效的形势下，改性SiO2等纳米颗粒则成本过高，难以在油田大规模推广应用。
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属黏土矿物，价格低廉，且具有很大的外表面积，但是膨润土在水中易吸水膨胀，悬浮性差，对膨润土进行改性，得到理想的有机改性膨润土广泛应用于催化、废水处理、油漆助剂、农药制剂、油田泥浆等领域，而对于膨润土高分子改性做三次采用泡沫驱稳泡剂却未见报道。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法。该方法可制得颗粒悬浮性好、成本低、泡沫稳定性好的高分子改性膨润土稳泡剂。
本发明的另一目的是提供一种高分子改性膨润土稳泡剂。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
1)使用有机阳离子改性试剂对膨润土进行改性，得到有机改性膨润土；
2)有机改性膨润土与聚合单体进行插层聚合，得到高分子改性膨润土。
在本发明的高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法中，采用有机阳离子改性试剂(如季铵盐离子)来置换蒙脱石层间可交换性阳离子。有机阳离子改性试剂通过物理交联或化学反应插层于膨润土晶体片层之间，这样既改变了膨润土原土的表面极性，增加了表面亲油性，使得膨润土与有机聚合物的亲和性增强，同时又扩大了膨润土晶层间距，使得单体更容易与膨润土发生插层聚合反应。
在本发明的一个优选方案中，优选地，所述有机阳离子改性试剂为十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。更优选地，所述有机阳离子改性试剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。
在本发明的一个优选方案中，优选地，步骤1)包括：将膨润土与十六烷基三甲基溴化铵配制成的水溶液在恒温条件下混合进行改性反应，反应一定时间后进行抽滤、烘干、粉碎及过筛，得到有机改性膨润土。
优选地，所述改性反应的温度为60-80℃，反应时间为2-3小时。
优选地，所述过筛的筛网为100-300目。
优选地，所述十六烷基三甲基溴化铵和膨润土的质量比为1:5-3:5。
在本发明的一个优选方案中，优选地，步骤2)中所述插层聚合在氧化还原类引发剂作用下进行。优选地，所述氧化还原类引发剂中的氧化剂包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵，还原剂剂包括亚硫酸氢钠、亚硫酸钠或硫代硫酸钠，氧化剂和还原剂的质量比是2:1–1:2。
优选地，所述氧化还原类引发剂，其中氧化剂是过硫酸钾，还原剂是亚硫酸氢钠，过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比是1:1。
优选地，所述插层聚合聚合反应是采用自由基聚合的原理，水溶液聚合的方式，其条件包括：水溶液条件下，聚合温度40-60℃，pH范围4-8，氧化还原类引发剂用量为聚合单体的质量的0.1％-0.5％，在除氧条件下反应4-7个小时得到高分子改性膨润土。
在本发明的高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法中，可以使用本领域的常规碱试剂调节pH。优选地，采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液调节pH，用通入氮气的方法除氧。
在本发明的高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法中，优选地，所述有机改性膨润土的占整个反应体系的质量分数为10％，所述聚合单体占整个反应体系的质量分数为10％-30％。
在本发明的高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法中，优选地，所述聚合单体包括丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)。
优选地，所述聚合单体质量比为AM:AMPS:NVP＝10:3:2。
在本发明的高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法中，可以选用本领域常规规格的膨润土；在本发明的一个优选方案中，优选地，所述膨润土的粒径为200-400目。优选地，所述膨润土为钠基膨润土。
在本发明的高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法中，优选地，所述制备方法还包括：对所得高分子改性膨润土稳泡剂进行烘干、粉碎以及过筛。
本发明通过经CTAB改性后的膨润土与单体在水溶液条件，引发剂的作用下，发生聚合反应，最后经过烘干造粒，得到高分子改性膨润土稳泡剂。该稳泡剂是一种具有长链结构的颗粒，不但具有膨润土的刚性，还具有高分子链的柔性，在提高泡沫的强度的同时也提高了泡沫溶液的粘度，泡沫稳定性好。本方法所制得的稳泡剂解决了现有膨润土颗粒在泡沫液流体中易沉淀、稳泡时间短的问题，该稳泡剂具有泡沫稳定性好、耐温、耐盐、与地层水配伍性好的特点，可适用于高温高盐油藏提高原油采收率的泡沫驱技术。
在本发明提供的一优选实施方案中，聚合反应具体包括以下步骤：
在40-60℃下，将单体溶解于水溶液中，调节溶液pH至4-8，接着与膨润土混合均匀后，后通入氮气20-30min，开始加入引发剂，继续通入氮气2-3min后，封闭反应器，继续反应3-7小时；反应产物进行烘干粉碎过筛，得到高分子改性膨润土稳泡剂。
在上述高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法中，优选地，膨润土占水溶液的10％，所使用聚合单体为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基吡咯烷酮，单体占整个体系的质量分数为10％-30％，优选的单体比率为AM:AMPS:NVP＝10:3:2。
在本发明提供的一优选实施方案中，高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将质量比为2:5的CTAB与膨润土在70℃下进行搅拌混合，搅拌2-3h，得到混合物A；
(2)将混合物A进行抽滤，烘干，粉碎，过筛后得到有机改性的膨润土；
(3)将一定量的AMPS、AM、NVP溶解于水溶液中，用一定浓度的氢氧化钠调节pH至4-8，继续加入(2)中得到的有机改性膨润土，搅拌均匀后备用；
(4)向得到的混合溶液中氮气20-30min，除去反应器内的氧气，然后加入一定量的引发剂，继续通入氮气2-3min后，封闭反应器；
(5)在40℃-60℃下恒温反应3-7h；
(6)将上产物进行烘干，粉碎，最终获得成品高分子改性膨润土稳泡剂。
本发明提供的高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法，原料基本上为常用的化工原料，反应条件温和，操作简单。
本发明还提供了一种高分子改性膨润土稳泡剂，其是通过上述高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法制得的。
本发明方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明制备的高分子改性膨润土稳泡剂具有的悬浮性比相应的普通膨润土大幅提高。
(2)本发明制备的高分子改性膨润土稳泡剂具有良好的泡沫稳定性；相比聚合物类稳泡剂，高分子改性膨润土颗粒稳泡剂耐盐耐温性能显著提高。
(3)本发明制备的高分子改性膨润土稳泡剂原料价格低廉易得，成本低。
附图说明
图1为本发明实施例中的高分子改性膨润土的红外光谱图。
图2为本发明实施例中的高分子改性膨润土的DSC曲线。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例对有机阳离子改性试剂进行了优化
采用实施例3的试验流程中的步骤(1)制备有机改性膨润土颗粒稳泡剂，其中采用有机阳离子改性试剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对膨润土改性的合成条件进行优化。
实验评价了浓度为0.4％耐盐起泡剂癸基葡萄糖苷磺酸钠(FP1856)与1％的稳泡剂钠基膨润土(Na-BP)、有机改性膨润土颗粒稳泡剂组成的泡沫配方的发泡能力和稳定性，详细测试方法见测试例3，测试结果见表1。
与未改性的钠基膨润土(Na-BP)样品1相比，十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的钠基膨润土样品A、2、3、4、5的发泡体积相近、析液半衰期都大幅增加，其中，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与膨润土质量比2:5的样品A的析液半衰期最长，为305s，泡沫稳定性最好，同时与选定的聚合单体丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)聚合时为均相溶液，悬浮性最好。
表1有机改性膨润土的合成条件优化及泡沫稳定性测试结果
Figure BDA0002408812490000051
实施例2
本实施例对插层聚合的条件以及氧化还原类引发剂进行优化
高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法中，优选聚合单体丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与CTAB改性钠基膨润土(CTAB与钠基膨润土的质量比为2:5)的样品A进行自由基水溶液聚合；其中丙烯酰胺(AM)是一种白色片状结晶，在水、甲醇、乙醇、丙酮可溶，其生产工艺成熟，且价格相对便宜，聚合活性高可以提升稳泡剂产品的聚合度大，泡沫稳定性好；2-丙烯酰胺-2-基甲基丙磺酸(AMPS)是一种白色晶体，能溶于水，具有聚合活性和抗水解性能，可以提升稳泡剂产品的耐盐性能；N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)是一种无色至淡黄色透明油状的液体，能溶于水，具有较好的热稳定性和化学稳定性，可以提升稳泡剂产品的热稳定性；任意的一种或任意2种组合得不到适合高温高盐油藏使用的高分子改性膨润土稳泡剂产品。
按照实施例3的制备流程，通过单因素和五因素五水平正交实验，得到合成CTAB改性膨润土/AM/NVP/AMPS四元共聚物高分子改性膨润土稳泡剂的最优化条件是反应温度55℃、酸碱度pH值为8.0、反应时间4小时，引发剂浓度0.3％、单体浓度25％、单体质量比为AM:AMPS:NVP＝10:3:2和CTAB改性膨润土质量分数为10％。
在上述最优合成实验条件下，采用氧化还原类引发剂，其中氧化剂包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵，还原剂剂包括亚硫酸氢钠、亚硫酸钠或硫代硫酸钠，氧化剂和还原剂的质量比是2:1–1:2对高分子改性膨润土稳泡剂产品的引发剂种类和用量进行了优化；实验评价了浓度为0.4％耐盐起泡剂癸基葡萄糖苷磺酸钠(FP1856)与1％的高分子改性膨润土颗粒稳泡剂组成的泡沫配方的发泡能力和稳定性，详细测试方法见测试例3，测试结果见表2。
表2高分子改性膨润土颗粒稳泡剂的引发剂优化及泡沫稳定性测试结果
Figure BDA0002408812490000061
与未改性的钠基膨润土(Na-BP)样品1(见表1)相比，采用氧化还原类引发剂，其中氧化剂包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵，还原剂剂包括亚硫酸氢钠、亚硫酸钠或硫代硫酸钠，氧化剂和还原剂的质量比是2:1–1:2合成的高分子改性膨润土稳泡剂样品6、7、8、9、10、11和12的发泡体积相近、析液半衰期都大幅增加，其中，过硫酸钾与亚硫酸氢钠质量比1:1的样品6的析液半衰期最长，为700s，泡沫稳定性最好。因此，高分子改性膨润土稳泡剂产品合成优选所述氧化还原类引发剂，其中氧化剂是过硫酸钾，还原剂是亚硫酸氢钠，过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比是1:1。
实施例3
本实施例制备高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP1，制备步骤包括：
(1)CTAB改性膨润土的合成：蒸馏水配制10％的膨润土混合液，搅拌均匀后，继续加入CTAB(CTAB与膨润土的质量比为2:5)，搅拌均匀；调节水浴锅温度至70℃，该温度下搅拌混合2小时，在70℃的烘箱中烘干，粉碎，过100目筛，得CTAB改性膨润土。
(2)高分子改性膨润土的合成：选择单体质量比为AM:AMPS:NVP＝10:3:2，CTAB改性膨润土质量分数为10％。在反应器中加入的单体占体系质量分数10％，称取一定量的AMPS溶解，用20％的氢氧化钠溶液调节pH至4，再加入一定质量的AM和NVP溶解于水中，充分搅拌均匀后，加入CTAB改性膨润土，搅拌均匀。
(3)将反应器放入40℃的水浴锅中，通入氮气20-30min后，加入0.1％的引发剂(质量比1:1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠)，继续通入氮气2-3min后封闭反应器，恒温3小时。
(4)粉碎过筛，最终得到的即为高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP1。
实施例4
本实施例制备高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP2，制备步骤为：
(1)CTAB改性膨润土的合成：蒸馏水配制10％的膨润土混合液，搅拌均匀后，继续加入CTAB(CTAB与膨润土的质量比为2:5)，搅拌均匀；调节水浴锅温度至70℃，该温度下搅拌混合2小时，在70℃的烘箱中烘干，粉碎，过140目筛，得CTAB改性膨润土。
(2)高分子改性膨润土的合成：选择单体质量比为AM:AMPS:NVP＝10:3:2，CTAB改性膨润土质量分数为10％。在反应器中加入的单体占体系质量分数20％，称取一定量的AMPS溶解，用20％的氢氧化钠溶液调节pH至5，再加入一定质量的AM和NVP溶解于水中，充分搅拌均匀后，加入CTAB改性膨润土，搅拌均匀。
(3)将反应器放入45℃的水浴锅中，通入氮气20-30min后，加入0.2％的引发剂(质量比1:1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠)，继续通入氮气2-3min后封闭反应器，恒温7小时。
(4)粉碎过筛，最终得到的即为高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP2。
实施例5
本实施例制备高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP3，制备步骤为：
(1)CTAB改性膨润土的合成：蒸馏水配制10％的膨润土混合液，搅拌均匀后，继续加入CTAB(CTAB与膨润土的质量比为2:5)，搅拌均匀；调节水浴锅温度至70℃，该温度下搅拌混合3小时，在70℃的烘箱中烘干，粉碎，过140目筛，得CTAB改性膨润土。
(2)高分子改性膨润土的合成：选择单体质量比为AM:AMPS:NVP＝10:3:2，CTAB改性膨润土质量分数为10％。在反应器中加入的单体占体系质量分数30％，称取一定量的AMPS溶解，用20％的氢氧化钠溶液调节pH至8，再加入一定质量的AM和NVP溶解于水中，充分搅拌均匀后，加入CTAB改性膨润土，搅拌均匀。
(3)将反应器放入55℃的水浴锅中，通入氮气20-30min后，加入0.3％的引发剂(质量比1:1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠)，继续通入氮气2-3min后封闭反应器，恒温6小时。
(4)粉碎过筛，最终得到的即为高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP3。
实施例6
本实施例制备了高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP4，制备步骤为：
(1)CTAB改性膨润土的合成：蒸馏水配制10％的膨润土混合液，搅拌均匀后，继续加入CTAB(CTAB与膨润土的质量比为2:5)，搅拌均匀；调节水浴锅温度至70℃，该温度下搅拌混合3小时，在70℃的烘箱中烘干，粉碎，过200目筛，得CTAB改性膨润土。
(2)高分子改性膨润土的合成：选择单体质量比为AM:AMPS:NVP＝10:3:2，CTAB改性膨润土质量分数为10％。在反应器中加入的单体占体系质量分数15％，称取一定量的AMPS溶解，用20％的氢氧化钠溶液调节pH至7，再加入一定质量的AM和NVP溶解于水中，充分搅拌均匀后，加入CTAB改性膨润土，搅拌均匀。
(3)将反应器放入50℃的水浴锅中，通入氮气20-30min后，加入0.4％的引发剂(质量比1:1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠)，继续通入氮气2-3min后封闭反应器，恒温7小时。
(4)粉碎过筛，最终得到的即为高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP4。
实施例7
本实施例制备了高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP5，制备步骤为：
(1)CTAB改性膨润土的合成：蒸馏水配制10％的膨润土混合液，搅拌均匀后，继续加入CTAB(CTAB与膨润土的质量比为2:5)，搅拌均匀；调节水浴锅温度至70℃，该温度下搅拌混合2小时，在70℃的烘箱中烘干，粉碎，过300目筛，得CTAB改性膨润土。
(2)高分子改性膨润土的合成：选择单体质量比为AM:AMPS:NVP＝10:3:2，CTAB改性膨润土质量分数为10％。在反应器中加入的单体占体系质量分数30％，称取一定量的AMPS溶解，用20％的氢氧化钠溶液调节pH至6，再加入一定质量的AM和NVP溶解于水中，充分搅拌均匀后，加入CTAB改性膨润土，搅拌均匀。
(3)将反应器放入60℃的水浴锅中，通入氮气20-30min后，加入0.5％的引发剂(质量比1:1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠)，继续通入氮气2-3min后封闭反应器，恒温5小时。
(4)粉碎过筛，最终得到的即为高分子改性膨润土稳泡剂POLY-BP5。
测试例1
高分子改性膨润土的性能表征
高分子改性膨润土的红外光谱图如图1所示，3343.26cm-1为非缔合N-H收缩振动的吸收峰；2929.88cm-1为基团CH2的伸缩振动吸收峰；1660.82cm-1为酰胺基的C＝O伸缩振动吸收峰；1543.80cm-1为仲酰胺-CONH-基团中的N-H键弯曲振动和键C-N的伸缩振动吸收峰；1296.77cm-1为乙烯基吡咯烷酮C-N键振动吸收峰；1213.17cm-1、1033.54cm-1为磺酸基团的振动吸收峰；750-600cm-1为的面外摇摆-NH2的振动吸收谱带，因此共聚物分子链上都带有初始设计的分子基团，表明对膨润土进行了成功改性，证实了设计的高分子改性纳米膨润土稳泡剂合成路线合理可行。
测试例2
高分子改性膨润土的热稳定性测试
由图2中可知，高分子改性膨润土的热分解可分为四个阶段：
(1)在120.72℃的温度附近，该阶段出现一个吸热谷。这是由于高分子改性膨润土中的亲水基团存在，导致试样容易吸收空气中的水分。该区域是由于共聚物试样中的少量水分以及一些易挥发的物质在受热环境下挥发所致。
(2)在308.67℃的温度附近，这个阶段也是一个吸热的过程，这是因为试样的分子结构中含有—CONH2、—SO3 -以及吡咯烷环等强极性亲水基团，这些基团容易与环境中的水分子相互作用，在基团上形成牢固吸附的结合水。亲水基团上结合水的挥发，导致该温度范围内的吸热过程。
(3)在322.19℃的温度附近，形成了一个的尖锐的吸热峰。在温度范围308.67℃-322.19℃内，是由于高温的影响，—CONH2开始缓慢地热分解，随着温度的升高，分解的速率逐渐加快。同时，共聚物开始熔融。共聚物的熔融是一个强烈放热反应，虽然酰胺基团的分解需要吸收热量，但由于分解速率缓慢，该分解过程所吸收的热量比较有限。因此，这个温度阶段之间出现放热峰。在放热峰之后，出现了一个非常尖锐的吸热谷，这是由于—CONH2在该温度范围内迅速分解所致。由热分析曲线可以看出，322.19℃为吸热谷的最低值，说明在该温度下，—CONH2的热分解速率最快。
(4)在382.81℃的温度附近，在该温度阶段，出现了一个的缓慢的吸热平台，共聚物分子内的磺酸基团开始分解，同时共聚物分子的主链与侧链也开始发生断裂，导致了共聚物出现了吸热过程。
通过对高分子改性膨润土的热分析可以看出，各类基团在温度达到308.67℃以前，均未发生明显热降解。表明该高分子改性膨润土在高温条件下具有很好的热稳定性，在308.67℃条件下，它的功能性基团不会因为热降解而失效。
测试例3
本测试例对实施例3-7制备的高分子改性膨润土稳泡剂进行了泡沫稳定性的测试实验。
具体步骤为：
采用吴茵搅拌法(Waring Blender)进行测试，将200mL配制好的一定浓度的癸基葡萄糖苷磺酸钠溶液倒入吴茵(Waring)搅拌器中，在7000r/min转速下搅拌1分钟，然后在30秒内将泡沫倒入1000mL的量筒中，记录泡沫体积V及析液一半时的时间t1/2，即为析液半衰期，用泡沫的体积V表示发泡能力，用t1/2表示泡沫的稳定性。V越大，表明发泡液的发泡能力越强，t1/2越大，表明泡沫的稳定性越好。
实验用水为中东油藏ZY-7井模拟注入水，矿化度为206148.33mg/L，实验温度为90℃。
实验评价采用了耐盐起泡剂癸基葡萄糖苷磺酸钠(FP1856)以及稳泡剂钠基膨润土(Na-BP)、高分子改性膨润土颗粒稳泡剂和部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)组成的泡沫配方的发泡能力和稳定性，结果如下述表3所示。
表3泡沫的发泡能力及泡沫稳定性测试结果
Figure BDA0002408812490000111
相对单一的起泡剂配方，加入未改性的钠基膨润土(Na-BP)后泡沫配方的稳定性明显降低，这是由于未改性的钠基膨润土悬浮性差，易沉降导致液膜不稳定；部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在矿化度高达206148.33mg/L条件下溶解性差，粘度损失大，稳泡效果一般；高分子改性膨润土稳泡剂与起泡剂在高温高盐条件下具有良好的配伍性，高分子改性膨润土稳泡剂的加入使泡沫配方的稳定性增加2-3倍，其中实施例3中单体质量比为AM:AMPS:NVP＝10:3:2，膨润土质量分数为10％。在反应器中加入的单体占体系质量分数30％时，合成的高分子改性膨润土稳泡效果最优，稳定时间可达702s，高分子改性膨润土不仅成本低廉，而且在高温高盐条件下稳泡性能优异。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (19)

1.一种高分子改性膨润土稳泡剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)使用有机阳离子改性试剂对膨润土进行改性，得到有机改性膨润土；
2)有机改性膨润土与聚合单体进行插层聚合，得到高分子改性膨润土稳泡剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机阳离子改性试剂为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机阳离子改性试剂为十六烷基三甲基溴化铵。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)包括：
将膨润土与有机阳离子改性试剂配制成的水溶液在恒温条件下混合进行改性反应，反应一定时间后进行抽滤、烘干、粉碎及过筛，得到有机改性膨润土。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述改性反应的温度为60-80℃，反应时间为2-3小时。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述过筛的筛网为100-300目。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述有机阳离子改性试剂和膨润土的质量比为1:5–3:5。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述插层聚合在氧化还原类引发剂作用下进行。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述氧化还原类引发剂中的氧化剂包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵，还原剂包括亚硫酸氢钠、亚硫酸钠或硫代硫酸钠，所述氧化剂和还原剂的质量比是2:1–1:2。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述氧化还原类引发剂中的氧化剂为过硫酸钾，还原剂为亚硫酸氢钠，过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比是1:1。
11.根据权利要求8-10任一项所述的制备方法，其特征在于，所述插层聚合的条件包括：水溶液条件下，聚合温度40-60℃，pH范围4-8，氧化还原类引发剂用量为聚合单体的质量的0.1％-0.5％，在除氧条件下反应4-7个小时得到高分子改性膨润土。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液调节pH，用通入氮气的方法除氧。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述聚合单体占整个反应体系的质量分数为10％-30％，所述有机改性膨润土占整个反应体系的质量分数为10％。
14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合单体包括丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基吡咯烷酮。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述聚合单体中，丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与N-乙烯基吡咯烷酮的质量比为10:3:2。
16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述膨润土的粒径为200-400目。
17.根据权利要求1或16所述的制备方法，其特征在于，所述膨润土为钠基膨润土。
18.根据权利要求1-17任一项所述的制备方法，其特征在于，该制备方法还包括：对所得高分子改性膨润土稳泡剂进行烘干、粉碎以及过筛。
19.一种高分子改性膨润土稳泡剂，其特征在于，其通过权利要求1-18任一项所述的制备方法制得。
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