CN115703866A - 一种聚合物负载及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚合物负载及其制备方法。所述聚合物负载由水相混合物与油相混合物混合后在紫外光作用下聚合并吸附硅酸钠得到；其中，水相混合物包括混合单体、致孔剂、交联剂和光引发剂。本发明提供的聚合物负载具有一定的桥接性，可克服聚合物负载的尺寸与地层孔喉半径难匹配的问题；同时具有缓释性，从而提高其封堵性能和油田现场应用效果。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及一种聚合物负载及其制备方法。
背景技术
油藏在开发中后期往往会进入高含水期，非均质性突出，导致注入水沿大孔道突进无效循环，层内及层间矛盾日益突出。为了改善注入开发效果，提高注入水波及系数，需要对注入井进行深部调剖。
聚合物微球(也可称为聚合物负载或微凝胶)作为一种选择性封堵剂，可均匀分散于水中，具有良好的注入性和深部运移性能。国内外大量科学工作者发表了不少关于聚合物微球的制备、性能研究和微观驱油等方面的研究工作。CN 102532375 A公开了一种利用水包水聚合技术制备的聚丙烯酰胺微球，其制备不使用任何有机溶剂和乳化剂，且能够得到粒径均匀、高固含量的聚合物微球。CN 106279526 A公开了一种冻胶微球体系及其制备方法，冻胶微球分散体系，冻胶微球强化聚合物驱体系，该技术可以解决现有的聚合物微球弹性和变形性差、不能有效进行封堵和调剖的问题。CN 106589259 A公开了一种耐温抗盐聚合物微球，该技术手段对提高中低渗、高温、高矿化度等油藏的采收率具有重要意义。
然而，现有技术依然没有解决聚合物微球的尺寸与地层孔喉半径难以匹配的问题，聚合物微球的尺寸与地层孔喉半径存在匹配性是决定其封堵性能的关键，当微球粒径过小或注入浓度过低时，容易出现“注入性能好”和“堵塞性能差”的现象；而当微球的粒径过大或注入浓度过高时，容易发生注入和迁移现象。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种聚合物负载及其制备方法，提供的聚合物负载具有一定的桥接性，可克服聚合物负载的尺寸与地层孔喉半径难匹配的问题；同时具有缓释性，从而提高其封堵性能和油田现场应用效果。
第一方面，本发明实施例提供一种聚合物负载，所述聚合物负载由水相混合物与油相混合物混合后在紫外光作用下聚合并吸附硅酸钠得到；
所述水相混合物包括混合单体、致孔剂、交联剂和光引发剂。
第二方面，本发明实施例提供一种聚合物负载制备方法，包括：
往混合单体水溶液中依次加入致孔剂、交联剂和光引发剂，混合后配成水相混合物；
将所述水相混合物与油相混合物按设定比例混合，经紫外光引发设定时间得到微乳液；
往所述微乳液中滴加硅酸钠水溶液直至达到设定条件，得到聚合物负载。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
(1)本发明实施例提供的聚合物负载，由水相混合物与油相混合物混合后在紫外光作用下聚合并吸附硅酸钠得到；其中，水相混合物包括混合单体、致孔剂、交联剂和光引发剂。聚合物负载为纳米尺寸，纳米材料有自降低表面张力而自聚集的趋势；同时，缓释出来的硅酸钠中硅酸根离子与地层水中二价金属离子吸附络合形成体积较大、强度较高的无机颗粒聚集体，且络合牢固，使得聚合物负载具有很好的桥接性，能在孔喉处紧密地堆积和堵塞形成有效的封堵，克服了聚合物负载尺寸与地层孔喉半径难匹配的问题。
(2)本发明实施例提供的聚合物负载，通过单体共聚在三维网络结构中形成反聚电解质链段，具有较好的抗盐性能，以及致孔剂增大微孔尺寸，还有交联剂的作用，都增大了聚合物负载对硅酸钠的吸附性能；聚合物负载的单体共聚在三维网络中形成疏水链段，还有交联剂的解缔合作用，都实现了缓慢释放硅酸钠的性能。
(3)本发明实施例提供的本聚合物负载为纳米尺寸，故具有良好的注入性，可优先进入孔隙大、压力低的中高渗的目标油藏。
(4)发明提供的聚合物负载的制备方法，往混合单体水溶液中依次加入致孔剂、交联剂和光引发剂，混合后配成水相混合物；将水相混合物与油相混合物按设定比例混合，经紫外光引发设定时间得到微乳液；往微乳液中滴加硅酸钠水溶液直至达到设定条件，得到聚合物负载。通过优化组成，采用光引发聚合而制得微乳液，再吸附硅酸钠水溶液制成聚合物负载，制备方法简单，原材料来源丰富，为工业化生产提供了便利。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例二中聚合物负载制备方法流程图；
图2为本发明实施例五中测得的实施例三和实施例四的微球透射电镜图；
图3为本发明实施例六中测得的实施例三的微球粒径分布图；
图4为本发明实施例六中测得的实施例四的微球粒径分布图；
图5为本发明实施例十一中二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯用量与硅酸钠饱和吸收量的关系图；
图6为本发明实施例十二中二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯用量与硅酸钠释放量的关系图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中存在的聚合物负载的尺寸与地层孔喉半径难以匹配的问题，本发明实施例提供了一种聚合物负载及其制备方法，交联剂及聚合物负载中吸附的硅酸钠使得聚合物负载具有一定的桥接性，可克服聚合物负载的尺寸与地层孔喉半径匹配难的问题，从而提高封堵性能和油田现场应用效果。
实施例一
本发明实施例一提供一种聚合物负载，聚合物负载由水相混合物与油相混合物混合后在紫外光作用下聚合并吸附硅酸钠得到；其中，水相混合物包括混合单体、致孔剂、交联剂和光引发剂。
单体是能与同种或他种分子聚合的小分子的统称，是能起聚合反应或缩聚反应等而成高分子化合物的简单化合物，是合成聚合物所用的低分子的原料。
在一个实施例中，这里的混合单体由下述单体混合而成：
可聚合表面活性单体、阴离子单体、阳离子单体和水溶性单体。
阴、阳离子单体和水溶性单体通过可聚合表面活性单体共聚在三维网络结构中形成反聚电解质链段，具有较好的抗盐性能，以及致孔剂增大微孔尺寸，还有交联剂的共同作用，增大了聚合物负载对硅酸钠的吸附性能；同时三维网络结构中形成的疏水链段，通过交联剂的解缔合作用，达到缓慢释放硅酸钠的性能。
下面对聚合物负载所需的每一种材料进行介绍。
1、可聚合表面活性单体。
可聚合表面活性单体可以为下述单体中的至少一种：
N,N-二甲基十二烷基对乙烯基苄基氯化铵，N,N-二甲基十四烷基对乙烯基苄基氯化铵，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯。
2、阴离子单体。
阴离子单体可以为丙烯酸和/或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。
3、阳离子单体。
阳离子单体可以为甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵和/或二甲基二烯丙基氯化铵。
4、水溶性单体。
水溶性单体可以为丙烯酰胺。
优选的，可聚合表面活性单体为二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯，在混合单体中的摩尔百分含量为0.25％～0.65％；阴离子单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，在混合单体中的摩尔百分含量为5％～25％；阳离子单体为甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵，在混合单体中的摩尔百分含量为5％～25％；水溶性单体为丙烯酰胺，在混合单体中的摩尔百分含量为40％～50％。其中，阴离子单体与阳离子单体在混合单体中的摩尔百分含量相同。
5、致孔剂。
致孔剂可以为聚乙二醇，其分子量可以为1000、2000、4000、6000、8000或10000。
6、交联剂。
交联剂可以为下述至少一种：
亚甲基双丙烯酰胺，二乙烯基苯和聚乙二醇二丙烯酸酯。
7、光引发剂。
光引发剂可以为2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐和/或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮。
优选的，致孔剂为分子量为2000的聚乙二醇，其重量为混合单体重量的5％～12.5％，更优的，其重量为混合单体重量的7.5％；交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯，其重量为混合单体重量的0.05％～0.2％，更优的，其重量为混合单体重量的0.1％；光引发剂为2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，其重量为混合单体重量的0.8％～1.2％，更优的，其重量为混合单体重量的1％。
本发明实施例一提供的聚合物负载，由水相混合物与油相混合物混合后在紫外光作用下聚合并吸附硅酸钠得到；其中，水相混合物包括混合单体、致孔剂、交联剂和光引发剂。聚合物负载为纳米尺寸，纳米材料有自降低表面张力而自聚集的趋势；同时，缓释出来的硅酸钠中硅酸根离子与地层水中二价金属离子吸附络合形成体积较大、强度较高的无机颗粒聚集体，且络合牢固，使得聚合物负载具有很好的桥接性，能在孔喉处紧密地堆积和堵塞形成有效的封堵，克服了聚合物负载尺寸与地层孔喉半径难匹配的问题。
通过单体共聚在三维网络结构中形成反聚电解质链段，具有较好的抗盐性能，以及致孔剂增大微孔尺寸，还有交联剂的作用，都增大了聚合物负载对硅酸钠的吸附性能；聚合物负载的单体共聚在三维网络中形成疏水链段，还有交联剂的解缔合作用，都实现了缓慢释放硅酸钠的性能。
聚合物负载为纳米尺寸，故具有良好的注入性，可优先进入孔隙大、压力低的中高渗的目标油藏。
实施例二
本发明实施例二提供一种聚合物负载制备方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：
步骤S11：往混合单体水溶液中依次加入致孔剂、交联剂和光引发剂，混合后配成水相混合物。
上述混合单体水溶液可以是通过下述方式制得：
用蒸馏水溶解阴离子单体后，加入可聚合表面活性单体、阳离子单体和水溶性单体，得到混合单体水溶液。
具体的，可聚合表面活性单体、阳离子单体和水溶性单体的填加没有先后顺序，可以先加入其中任何一种或多种，也可以同时加入。
步骤S12：水相混合物与油相混合物按设定比例混合，经紫外光引发设定时间得到微乳液。
上述油相混合物可以是通过下述方式制得：
将设定比例的乳化剂、助乳化剂和油经超声搅拌后形成油相混合物。
乳化剂可以是重量比为65:35的司盘80和吐温80；助乳化剂可以是正戊醇，其用量可以是油相混合物重量的2％；油可以是正庚烷。
将水相混合物与油相混合物按设定比例混合，并经超声分散，将得到的水油混合物转移至石英反应釜中，磁力搅拌预乳化30～45分钟，水相混合物与油相混合物可以是按38:62的重量比进行混合；混合后在室温下经紫外光引发3～5小时得到微乳液。
步骤S13：往微乳液中滴加硅酸钠水溶液直至达到设定条件，得到聚合物负载。
上述设定条件可以是检测到微乳液对硅酸钠的吸附达到饱和状态。
实施例二中聚合物负载制备过程所需的各种材料的具体成分及含量见实施例一中所述，此处不再赘述。
在一个实施例中，聚合物负载的制备方法，可以包括：在烧杯中用蒸馏水溶解阴离子单体；再依次加入其他单体(可聚合表面活性单体、阳离子单体和水溶性单体)、致孔剂、交联剂与引发剂，混合均匀配成水相混合物；往另一烧杯中加入乳化剂(司盘80和吐温80，司盘80/吐温80重量比＝65:35)、助乳化剂(正戊醇，用量为油相混合物重量的2％)和油(正庚烷)经超声搅拌均匀后形成油相混合物；将油水两相混合物(水/油重量比＝38:62)超声分散均匀后转移至石英反应釜中，磁力搅拌预乳化30～45分钟后，在室温下经紫外光引发聚合4小时得到反应微乳液；再将微乳液在搅拌作用下滴加硅酸钠水溶液，直至达到吸附饱和，得到聚合物负载。
实施例三
本发明实施例三提供一种聚合物负载制备方法，包括：在蒸馏水中分别加入丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯(用量为丙烯酰胺重量的0.1％)混合在一起，加入2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(用量为丙烯酰胺重量的1％)，经超声搅拌溶解均匀后形成水相混合物；另一烧杯中配置油相混合物(具体方法见实施例二中所述)；将水油两相混合物(水油两相重量比为38:62)混合超声分散均匀后，再转移到石英反应釜中，光源距液面一定的高度，磁力搅拌预乳化30～45min后，室温下经紫外光引发聚合4小时后得到微乳液；将微乳液在搅拌作用下滴加硅酸钠水溶液，直至达到吸附饱和。
实施例四
本发明实施例四提供一种聚合物负载制备方法，包括：将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中和至中性，再依次加入甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺、聚乙二醇2000、聚乙二醇二丙烯酸酯与2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，混合均匀配成水相混合物；另一烧杯中配置油相混合物(具体方法同实施例三中的油相混合物配置方法)；将水油两相混合物(水油两相重量比为38:62)混合超声分散均匀后，再转移到石英反应釜中，光源距液面一定的高度，磁力搅拌预乳化30～45min后，室温下经紫外光引发聚合4小时后得到微乳液；将微乳液在搅拌作用下滴加硅酸钠水溶液，直至达到吸附饱和。
实施例四与实施例三基础相同，不同之处在于：实施例四中单体增加了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵与丙烯酰胺在混合单体中摩尔百分含量分别为10％、10％和80％；实施例四中还填加了致孔剂聚乙二醇2000，用量为混合单体重量的7.5％。
实施例五
为了便于描述，后续描述中将反应中和反应后的油水混合物称为微乳液，微乳液包含微球。
透射电镜测试方法：微乳液的形貌观察采用JEM-2100型投射电镜(日本电子公司)，测试温度25℃，测试标尺为100nm至200nm之间。样品的配制采用相同溶剂稀释至0.1％的浓度，再用1.5％的磷钨酸染色干燥，进行观察。
实验结果：采用透射电镜表征实施例三和实施例四的原始微球、吸附硅酸钠达到饱和状态后的微球以及释放硅酸钠达到平衡状态后的微球的形貌，图2为实施例三和实施例四的微球透射电镜图，其中，PAM-1和ADA-I3-1为实施例三和实施例四的原始微球，PAM-2和ADA-I3-2为实施例三和实施例四吸附硅酸钠达到饱和状态后的微球，PAM-3和ADA-I3-3为实施例三和实施例四释放硅酸钠达到平衡状态后的微球。
由图2可知，大多数的分散在正庚烷中的微球的原始形貌、吸附硅酸钠后微球的形貌以及释放硅酸钠分散在蒸馏水中的形貌为均一的球形对称结构；在相同倍率下，实施例三和实施例四吸附硅酸钠后其粒径较原始粒径均有明显的增大，释放硅酸钠后粒径继续增大。
实施例六
激光粒度分析仪测试方法：微球粒径尺寸采用马尔文2000分析仪测试(MaErWenCompany，UK)，测试温度25℃，He-Ne激光器波长为630.0nm。样品的配制采用相同溶剂稀释至0.1％的浓度，再进行观察。
实验结果：采用激光粒度分析仪表征实施例三和实施例四的原始微球、微球吸附硅酸钠达到饱和状态后和微球释放硅酸钠达到平衡状态后的粒径。图3、图4为实施例三和实施例四的微球粒径以及分布图。其中，图3中，PAM-1为实施例三的原始微球，PAM-2为实施例三吸附硅酸钠达到饱和状态后的微球，PAM-3为实施例三释放硅酸钠达到平衡状态后的微球；图4中，ADA-I3-1为实施例四的原始微球，ADA-I3-2为实施例四吸附硅酸钠达到饱和状态后的微球，ADA-I3-3为实施例四释放硅酸钠到平衡状态后的微球。
由图3可知，实施例三微球平均粒径随着吸附硅酸钠从121.57nm增加至158.86nm，释放硅酸钠后粒径继续增加至270.43nm；由图4可知，实施例四微球平均粒径随着吸附硅酸钠分别从133.15nm增加至178.92nm，释放硅酸钠后粒径继续增加至325.93nm。可见实施例四吸附性能和释放性能优于实施例三。这是因为微球的释放性能与渗透压、分子链组成以及三维网孔结构相关。微乳液吸附了大量的硅酸钠，在三维网孔结构内外产生渗透压；加之实施例四微球分子链本身含有大量亲水能力很强的基团，以及致孔剂的共同作用较大程度地增大网孔尺寸，从而促进小分子或离子的扩散。
实施例七
实施例七与实施例四基础相同，不同之处在于：混合单体中2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵与丙烯酰胺的摩尔百分含量分别为5％、5％和90％；致孔剂为聚乙二醇，分子量分别为1000，2000，4000，6000，8000，10000，用量为混合单体重量的7.5％。
实验结果：取得到的微乳液放在冰箱中冷冻至破乳后抽滤、烘干得到微凝胶，称取2g微凝胶装入放有20g硅酸钠的溶液中，浸泡达到饱和后，称取1g浸泡液用于滴定，计算微凝胶对硅酸钠的饱和吸收量。表1为聚乙二醇分子量与硅酸钠饱和吸收量关系。
表1聚乙二醇分子量与硅酸钠饱和吸收量关系
注明:A-硅酸钠饱和吸收百分比，mg/g。
由表1可知，随着聚乙二醇分子量的增加，微球对硅酸钠的饱和吸收量逐渐增大，在聚乙二醇分子量为2000时达到最大值，继续增大聚乙二醇分子量，对硅酸钠的饱和吸收量又逐渐减小。这是因为聚乙二醇改变了分子链间的亲疏水环境所致。
实施例八
实施例八与实施例四基础相同，不同之处在于：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵与丙烯酰胺，在混合单体中的摩尔百分含量分别为5％、5％和90％；致孔剂为聚乙二醇2000，用量为混合单体重量的0～12.5％。
实验结果：取得到的微乳液放在冰箱中冷冻至破乳后抽滤、烘干得到微凝胶，称取2g微凝胶装入放有20g硅酸钠的溶液中，浸泡达到饱和后，称取1g浸泡液用于滴定，计算微凝胶对硅酸钠的饱和吸收量。表2为聚乙二醇用量与硅酸钠饱和吸收量关系。
表2聚乙二醇用量与硅酸钠饱和吸收量关系
注明:A-硅酸钠饱和吸收百分比，mg/g。
由表2可知，随着聚乙二醇2000用量的增加，微球对硅酸钠的饱和吸收量逐渐增大，在聚乙二醇2000含量为7.5％时达到峰值；继续增加聚乙二醇2000含量，微球对硅酸钠的饱和吸收量逐渐下降。这是因为聚乙二醇的含量影响了微球的交联密度。
实施例九
实施例九与实施例四基础相同，不同之处在于：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵，在混合单体中摩尔百分含量分别为0～25％的区间内变化(阴、阳离子单体的摩尔百分含量一起变，且数值一样)。
实验结果：取得到的微乳液放在冰箱中冷冻至破乳后抽滤、烘干得到微凝胶，称取2g微凝胶装入放有20g硅酸钠的溶液中，浸泡达到饱和后，称取1g浸泡液用于滴定，计算微凝胶对硅酸钠的饱和吸收量。表3为单体离子度(单体离子占混合单体的摩尔百分比)与硅酸钠饱和吸收量关系。
表3单体离子度与硅酸钠饱和吸收量关系
| 样品 | ADA-I1 | ADA-I2 | ADA-I3 | ADA-I4 | ADA-I5 | ADA-I6 |
| ID(mol％) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| A | 647.8 | 874.2 | 1024.4 | 817.3 | 781.5 | 604.6 |
注明：A-硅酸钠饱和吸收百分比，mg/g；ID-阴离子单体的离子度(也是阳离子单体的离子度)，mol％。
由表3可知，随着单体离子度的增加，吸收百分比逐渐增大，在单体离子度为10％达到峰值；继续增加单体离子度，吸收百分比逐渐下降。这是因为微球的大分子链上两性离子“反聚电解质”性能和盐效应共同作用所致。
实施例十
实施例十与实施例四基础相同，不同之处在于：交联剂聚乙二醇二丙烯酸酯的用量在混合单体重量的0.05％～0.2％内变化。
实验结果：取得到的微乳液放在冰箱中冷冻至破乳后抽滤、烘干得到微凝胶，称取2g微凝胶装入放有20g硅酸钠的溶液中，浸泡达到饱和后，称取1g浸泡液用于滴定，计算微凝胶对硅酸钠的饱和吸收量。表4为交联剂用量与吸收百分比关系。
表4交联剂用量与硅酸钠饱和吸收百分比关系
| 样品 | ADA-C1 | ADA-C2 | ADA-C3 | ADA-C4 |
| CA(％) | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 |
| A | 1003.55 | 1024.35 | 954.5 | 905.55 |
注明:A-硅酸钠饱和吸收百分比，mg/g；CA-交联剂重量与混合单体重量的百分比，％。
由表4可知，随着聚乙二醇二丙烯酸酯用量的增加，微球对硅酸钠的饱和吸收量先逐渐增大，在交联剂用量为0.1％时达到最大值，继续增大交联剂的用量，对硅酸钠的饱和吸收量又开始减小。这是因为交联剂的用量决定了树脂三维网状结构的伸展能力，直接影响到微球的吸收性能。
实施例十一
实施例十一与实施例四基础相同，不同之处在于：混合单体中填加了二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺与二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯，在混合单体中摩尔百分含量分别为10％、10％、79.35～79.75％、0.25％～0.65％。
实验结果：取得到的微乳液放在冰箱中冷冻至破乳后抽滤、烘干得到微凝胶，称取2g微凝胶装入放有20g硅酸钠的溶液中，浸泡达到饱和后，称取1g浸泡液用于滴定，计算微凝胶对硅酸钠的吸收量。图5为二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯用量与硅酸钠饱和吸收百分比的变化关系，其中，A1、A2、A3、A4和A5分别为可聚合表面活性单体(二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯)的重量与混合单体重量的比值为0.25％，0.35％，0.45％，0.55％和0.65％。由图5可知，可聚合表面活性单体用量在0.25％～0.65％(与混合单体的重量比)范围内变化，同一时间内，微球对硅酸钠的吸收率随着表面活性单体用量的增加逐渐降低，而且达到吸附平衡的时间从3天延长至5天，饱和吸附量从1056mg/g逐渐降低至1002mg/g。这主要是微凝胶的“物理交联”对微凝胶吸附性能的影响所致。
实施例十二
取在硅酸钠溶液中吸附达到饱和的实施例十一微凝胶，过滤、除去表面的液体、称重。将其装入透析袋中密封，放在装有体积为200ml蒸馏水的塑料瓶中。每隔1h测一次其电导率，直至电导率不变。由电导率与浓度的关系式(2)可求算其浓度C1，以式(3)计算凝胶对硅酸钠的释放量。
(1)通过公式(1)计算原母液的浓度C0，为1.525mol/L。
注：m-母液的重量，g；X-水玻璃的有效含量，％；M-硅酸钠的分子量；V-硅酸钠的体积，ml。
(2)渗透液中硅酸钠的浓度C1：
电导率与浓度有如下关系：y＝3138.3x+15.053(2)
(3)释放百分数(mg/g)的计算
注：Q-释放百分数；C1-渗透液中硅酸钠的浓度，mol/l；V-浸泡凝胶的水的体积，l；m-称取干凝胶的重量，g；Mt-硅酸钠的分子量。
图6为可聚合表面活性单体(二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯)用量与硅酸钠释放百分比的关系。由图6可知，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯用量在0.25％～0.65％范围内变化，微球对硅酸钠的释放率随着二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯用量的增加逐渐降低，而且达到释放平衡的时间从4天延长至7天，最大脱附量从950mg/g逐渐降低至816mg/g。这主要是微凝胶的疏水缔合作用对缓释性能的影响所致。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (23)
1.一种聚合物负载，其特征在于，所述聚合物负载由水相混合物与油相混合物混合后在紫外光作用下聚合并吸附硅酸钠得到；
所述水相混合物包括混合单体、致孔剂、交联剂和光引发剂。
2.如权利要求1所述的聚合物负载，其特征在于，所述混合单体由下述单体混合而成：
可聚合表面活性单体、阴离子单体、阳离子单体和水溶性单体。
3.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述可聚合表面活性单体为下述单体中的至少一种：
N,N-二甲基十二烷基对乙烯基苄基氯化铵，N,N-二甲基十四烷基对乙烯基苄基氯化铵，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯。
4.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述可聚合表面活性单体为二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯；
所述可聚合表面活性单体在所述混合单体中的摩尔百分含量为0.25％～0.65％。
5.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述阴离子单体为丙烯酸和/或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。
6.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述阴离子单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；
所述阴离子单体在所述混合单体中的摩尔百分含量为5％～25％。
7.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述阳离子单体为甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵和/或二甲基二烯丙基氯化铵。
8.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述阳离子单体为甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵；
所述阳离子单体在所述混合单体中的摩尔百分含量为5％～25％。
9.如权利要求8所述的聚合物负载，其特征在于，所述阴离子单体与所述阳离子单体在所述混合单体中的摩尔百分含量相同。
10.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述水溶性单体为丙烯酰胺。
11.如权利要求10所述的聚合物负载，其特征在于，所述水溶性单体在所述混合单体中的摩尔百分含量为40％～50％。
12.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述致孔剂为聚乙二醇；
所述致孔剂的分子量为1000、2000、4000、6000、8000或10000。
13.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述致孔剂为分子量为2000的聚乙二醇；
所述聚乙二醇的重量为所述混合单体重量的5％～12.5％。
14.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述交联剂为下述至少一种：
亚甲基双丙烯酰胺，二乙烯基苯和聚乙二醇二丙烯酸酯。
15.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯；
所述交联剂的重量为所述混合单体重量的0.05％～0.2％。
16.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述光引发剂为2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐和/或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮。
17.如权利要求2所述的聚合物负载，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮；
所述光引发剂的重量为所述混合单体重量的0.8％～1.2％。
18.一种聚合物负载的制备方法，其特征在于，包括：
往混合单体水溶液中依次加入致孔剂、交联剂和光引发剂，混合后配成水相混合物；
将所述水相混合物与油相混合物按设定比例混合，经紫外光引发设定时间得到微乳液；
往所述微乳液中滴加硅酸钠水溶液直至达到设定条件，得到聚合物负载。
19.如权利要求18所述的聚合物负载，其特征在于，所述往混合单体水溶液中依次加入致孔剂、交联剂和光引发剂前，还包括：
用蒸馏水溶解阴离子单体后，加入可聚合表面活性单体、阳离子单体和水溶性单体，得到混合单体水溶液。
20.如权利要求18所述的聚合物负载，其特征在于，所述将所述水相混合物与油相混合物按设定比例混合前，还包括：
将设定比例的乳化剂、助乳化剂和油经超声搅拌后形成油相混合物。
21.如权利要求18所述的聚合物负载，其特征在于，所述将所述水相混合物与油相混合物按设定比例混合，具体包括：
将水相混合物与油相混合物按设定比例混合，并经超声分散，将得到的水油混合物转移至石英反应釜中，磁力搅拌预乳化30～45分钟。
22.如权利要求21所述的聚合物负载，其特征在于，所述将水相混合物与油相混合物按设定比例混合，具体包括：
将水相混合物与油相混合物按38:62的重量比混合。
23.如权利要求18所述的聚合物负载，其特征在于，所述经紫外光引发设定时间得到微乳液，具体包括：
在室温下经紫外光引发3～5小时得到微乳液。
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| CN (1) | CN115703866B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1563122A (zh) * | 2004-04-22 | 2005-01-12 | 天津大学 | 双乳化制备两类孔型刚性高分子介质的方法 |
| GB0622257D0 (en) * | 2006-11-08 | 2006-12-20 | Petroleo Brasileiro Sa | Process for the selective controlled reduction of the relative water permeability in high permeability oil-bearing subterranean formations |
| CN105385428A (zh) * | 2015-07-03 | 2016-03-09 | 中国石油大学(华东) | 一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-08-10 CN CN202110914555.7A patent/CN115703866B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1563122A (zh) * | 2004-04-22 | 2005-01-12 | 天津大学 | 双乳化制备两类孔型刚性高分子介质的方法 |
| GB0622257D0 (en) * | 2006-11-08 | 2006-12-20 | Petroleo Brasileiro Sa | Process for the selective controlled reduction of the relative water permeability in high permeability oil-bearing subterranean formations |
| CN105385428A (zh) * | 2015-07-03 | 2016-03-09 | 中国石油大学(华东) | 一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115703866B (zh) | 2024-04-12 |
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