CN116003705A

CN116003705A - 纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液的制备方法及应用

Info

Publication number: CN116003705A
Application number: CN202310279094.XA
Authority: CN
Inventors: 杨姗; 齐书磊; 陈文锋; 胡朋朋; 谢天乙; 李盼; 陈海燕; 张赞赞; 刘寅飞; 杜家辉
Original assignee: Shandong Juxing Petroleum Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Juxing Petroleum Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-22
Filing date: 2023-03-22
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2043-03-22
Also published as: CN116003705B

Abstract

本发明提出纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液的制备方法及应用，属于石油开采、输送和化工技术领域。本发明提供的纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液内核以纳米二氧化硅、双键硅烷偶联剂、丙烯酰胺和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸为单体分子聚合而成，保护壳以偶氮二异丁腈引发丙烯基‑1,3‑磺酸内酯而成。纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液在温度≤150℃，总矿化度≤32848mg/L的低渗、超低渗及复杂断块砂岩油藏中实现在线泵送、延迟增粘，能够发挥出优异的深部动态调剖作用，完全满足提高水驱采收率的要求。

Description

纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液的制备方法及应用

技术领域

本发明属于石油开采、输送和化工技术领域，涉及一种纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液及其制备方法和应用。

背景技术

我国中高渗开采已进入中后期，油藏条件差，储层非均质性强，低渗透油田地质储量所占比例越来越大，由于低渗透油藏孔喉细，地层孔道容易堵塞，容易产生油气层伤害的特点，一些在中高渗油藏中取得成功的三次采油技术，如聚合物驱油技术、表面活性剂驱油技术等难以应用。此外，石油开采向聚合物驱后油藏、高温高盐油藏拓展，耐高温高盐的聚合物分子量较大或经缔合后粘度大幅增加，主要在中高渗油藏中提高波及效率，难以达到低渗油藏注入及地层中深部运移的要求。

专利申请CN202010247265.7公开了一种纳米微球延迟增粘聚合物及其制备方法，其中所记载的制备方法中反应原料为丙烯酰胺和改性后的阴离子型可聚合乳化剂，仅加入过硫酸钾引发剂，未加入交联剂，因此乳液内核仅能形成聚丙烯酰胺直链聚合物，难以同时形成交联网络和支化链结构，导致聚合物乳液在地层深部难以被驱动、难以实现动态调剖，提高采收率效果有限。此外，专利申请CN113278118A公开了一种耐温抗盐纳米聚合物乳液，其中所记载的制备方法中聚合物乳液以纳米二氧化硅、双键硅烷偶联剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚而成，不能形成既有保护壳，又有内核的乳液，进而难以起到在不同温度下延迟增粘的作用。因此，一种兼具部分支化部分交联结构且能够实现不同温度下延迟增粘的效果，又可实现低渗透油藏深部动态调剖、在线加注的聚合物乳液亟待开发。

发明内容

本发明提出一种纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液及其制备方法和应用，该聚合物乳液在温度≤150℃、矿化度≤32848mg/L的低渗储层中依然能够发挥出优异的增粘和深部动态调剖作用，且仍能够实现在线注入、延迟增粘，从而大幅降低加注成本，获得最佳的采收率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液的制备方法，包括如下步骤：

向反应容器中依次加入去离子水、纳米二氧化硅和双键硅烷偶联剂，混合均匀后于15~20℃下反应1~2小时，随后依次加入丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，然后通氮30min，将反应容器放入水浴中微热；

向上述反应体系中加入离子液体和偶氮二异丁腈，溶解后向反应体系中加入丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5向上述反应体系中加入溶有乳化剂的白油，在氮气保护下，调节反应容器内pH，并缓慢向反应体系内加入过硫酸钾-多元醇引发体系，继续反应2~3h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液。

上述制备方法反应机理说明如下：

丙烯基-1,3-磺酸内酯在不同碳链长度的以BF₄ ^-为阴离子的离子液体中发生自由基聚合反应自由基聚合反应，聚合产物构成了纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液的保护壳。其中，丙烯基-1,3-磺酸内酯中含有耐水解基团(磺酸基)改进分子结构，提高了聚合物乳液保护壳的抗温性，从而使得聚合产物的耐温性得到大幅提升，解决了小分子聚合物不耐高温的问题。离子液体一方面有助于提高保护壳聚合速度和所得聚合物的数均分子量，另一方面还可作为纳米粒子制备的溶剂，改善了与纳米聚合物的相容性，提高了纳米聚合物乳液的分子量及分散稳定性。纳米二氧化硅、双键硅烷偶联剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体多元共聚得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液的内核，其中，硫酸钾-多元醇引发体系中，一方面，过硫酸钾自身可以分解产生自由基引发单体聚合形成可溶性的聚合物；另一方面，过硫酸钾激活多元醇上的羟基邻位碳原子，引发聚合，形成支链结构，并通过偶合终止产生交联，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为聚合物网络末端的支链，进一步增强了聚合物乳液的耐温抗盐效果。纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液常温下地面乳液黏度接近于水，注入地层后随着温度、矿化度的升高，保护壳逐渐瓦解破裂释放出聚合物，起到在不同温度下延迟增粘的作用，抗高温可达150℃。

作为优选，所加入的纳米二氧化硅：双键硅烷偶联剂：丙烯酰胺：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：去离子水的质量比为 (0.1-0.3) : (0.02-0.05) : (0.3-0.5) : (0.05-0.1):1。可以理解的是，所加入的纳米二氧化硅、双键硅烷偶联剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和去离子水的质量比根据实际情况可在上述范围内进行调整，例如可为0.1:0.02:0.3:0.05:1、0.3:0.05:0.5:0.1:1、0.2:0.035:0.4:0.075:1、0.1:0.05:0.5:0.1:1、0.1:0.02:0.5:0.1:1、0.1:0.02:0.3:0.1:1、0.015:0.03:0.35:0.06:1、0.025:0.04:0.45:0.08:1、0.025:0.04:0.45:0.07:1、0.015:0.04:0.45:0.06:1、0.025:0.04:0.35:0.06:1。

作为优选，所加入的双键硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

作为优选，所加入的离子液体：偶氮二异丁腈：丙烯基-1,3-磺酸内酯：去离子水的质量比为 (0.01-0.03) : (0.002-0.005) :(0.1-0.2):1。可以理解的是，所加入的离子液体、偶氮二异丁腈和丙烯基-1,3-磺酸内酯的质量比根据实际情况可在上述范围内进行调整，例如可为0.01:0.002:0.1:1、0.03:0.005:0.2:1、0.01:0.005:0.2:1、0.01:0.002:0.2:1、0.02:0.0035:0.15:1、0.015:0.003:0.125:1、0.025:0.004:0.175:1。

作为优选，所加入的离子液体选自[Bmim]BF₄、[Hmim]BF₄、[Omim]BF₄、[Demim]BF₄、[Dodemim]BF₄中的至少一种。可以理解的是，离子液体的粘度比水高，分散于水中，引发聚合过程中增长链自由基通过会聚发生碰撞的机率比在水中小，在离子液体中增长链自由基寿命较长，聚合物的聚合速度快，聚合分子量大。此外，离子液体还可作为内核纳米粒子制备的溶剂，有助于纳米聚合物乳液粒径明显变小、变细。

作为优选，所加入的乳化剂为吐温60和司盘80、吐温60和司盘20、吐温80和司盘60中的任一种混合溶液；其中，司盘与吐温的质量比为（0.5-1）:1，乳化剂与白油的质量比为（0.3-0.5）:1。

作为优选，调节反应容器内pH至6~8。可以理解的是，合适的溶液pH 值可有效地调节聚合物乳液交联度和支化度，若pH值过高，则反应速率越高，聚合物乳液单体分子急剧交联，支化效果较差；若pH值过低，单体分子引发速率降低，则聚合物乳液分子主链链长变短。

作为优选，所述引发体系中过硫酸钾和多元醇的质量比为 (1.7-2.5):1，且引发体系占反应单体的总质量为0.1%~0.5%。可以理解的是，根据实际情况可在上述范围内调整过硫酸钾和多元醇的质量比，例如还可以为1.7:1、2.0:1、2.5:1或上述范围内的任意比值。此外，引发体系占反应单体总质量可以为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%或上述范围内的任意点值。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液以偶氮二异丁腈在离子液体中引发聚合丙烯基-1,3-磺酸内酯形成保护壳，以纳米二氧化硅、双键硅烷偶联剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体多元共聚形成内核。丙烯基-1,3-磺酸内酯中含有耐水解基团(磺酸基)改进分子结构，提高了聚合物乳液保护壳的抗温性；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的加入能够使聚合物乳液内核聚合物网络末端支链更加舒展，从而使聚合物粘度更高，耐温抗盐性能更好。

2、本发明提供的纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液保护壳用引发剂为偶氮二异丁腈，能够在离子液体中引发聚合丙烯基-1,3-磺酸内酯，能够有效提高聚合速度和聚合物分子量；内核用引发体系为硫酸钾和多元醇，一方面，过硫酸钾自身可以分解产生自由基引发单体聚合；另一方面，过硫酸钾激活多元醇上的羟基邻位碳原子，引发聚合，形成支链结构，并通过偶合终止产生交联，能够在分子水平上实现对聚合物支化度和交联度的控制。

3、本发明提供的纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液，注入地层后随着温度和矿化度的升高，保护壳逐渐瓦解破裂释放出聚合物，能够实现不同温度下延迟增粘的效果，又可实现低渗透油藏深部动态调剖、在线加注也可在地层中运移，实现深部动态调剖的作用，抗高温可达150℃，耐矿化度可达32848mg/L。

4、纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液粒径≤50nm，能满足低渗、超低渗及复杂断块砂岩油藏的高效注入要求，同时可实现海上平台在线加注。

具体实施方式

为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的一种纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液的制备方法及应用，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

胜利盐水Ⅲ的配制：在10kg天平上放置一5L细口瓶，向细口瓶中加入4831.8g 蒸馏水，放入磁力搅拌子后将其置于磁力搅拌器上，开动搅拌器，使溶液形成旋涡，按顺序加入以下物质：无水氯化钙9.716g、六水合氯化镁7.344g、氯化钠151.19g。每加入一种试剂待其完全溶解后再加入另一种试剂。用磁力搅拌器搅拌15min后待用。所得溶液总矿化度为32868mg/L，其中钙离子和镁离子总量为874mg/L。

产品性能测定方法：

1、固含量

使用电子天平称量称量瓶的质量，在铝箔托中加入一定量的聚合物乳液并称重；烧杯放入温度为120℃的干燥箱内烘干3天，取出，冷却，称重，得到烘干后的纳米乳液聚合物干粉，按下式计算乳液聚合物的固含量。

式中：

m₀–称量瓶的质量，单位为克（g）；

m₁–称量瓶和试样的质量，单位为克（g）；

m₂–称量瓶和剩余物的质量，单位为克（g）。

2、溶解分散性

用地层模拟水配制浓度为 5000mg/L的纳米聚合物乳液，静置6h后，观察外观是否有明显的不溶物或者分层的现象，以肉眼观察到的现象来判断溶液的分散性。若静置6h后，溶液外观有明显的分层或者不溶物，说明分散性较差；若静置6h后溶液的外观没有明显的分层或者不溶物产生，说明分散性良好。

3水分散体系粘度

3.1 取胜利盐水Ⅲ配制测试溶液适量。

3.2 按流变仪操作说明书进行开机条件设置，测定温度分别设置为80℃100℃、120℃、150℃，将待测溶液移入测量筒中，恒温3 min，选择同轴圆筒模式，转子型号CC27，剪切速率设置为7.34 s^-1，按流变仪操作说明书在1 min内测定分散体系的粘度，取粘度的平均值，即为该分散体系的粘度。

3.3 每个样品应按3.1～3.2做3个平行样，每个测定值与算术平均值相对误差不大于10％，取算术平均值为测定结果。

4水分散体系弹性模量

4.1 取胜利盐水Ⅲ配制测试溶液适量。

4.2 按流变仪操作说明书进行开机、条件设置，测定温度分别设置为80℃100℃、120℃、150℃，将待测溶液移入测量筒中，恒温3 min，选择同轴圆筒模式，转子型号CC27，在设定应力0.1Pa，频率1.0Hz条件下进行乳液水分散体系弹性模量测试。

4.3 每个样品应按照4.1～4.2做3个平行样，每个测定值与算术平均值相对误差不大于10%，取算术平均值为测定结果。

5、粒径中值

5.1用胜利Ⅲ型水配制浓度为 5000mg/L的纳米聚合物乳液，用一定体积的配水混合将浓度稀释为2000mg/L，用高温老化罐置于80℃的烘箱中恒温72h。

5.2 冷却至室温，打开Microtrac S3500 激光粒度仪预热 30min，同时将乳液聚合物在超声波清洗器中超声分散 5min，在激光颗粒分布测量仪上按其操作步骤测粒径中值（D50）。

耐温抗盐粘弹性颗粒驱油剂实施例

实验室合成了一系列纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液，具体可为QYJ-1、QYJ-2、QYJ-3、QYJ-4、QYJ-5、QYJ-6、QYJ-7、QYJ-8、QYJ-9。

实施例1

向反应容器中加入100g去离子水、向反应容器内依次加入10g纳米二氧化硅、2g乙烯基三甲氧基硅烷混合后，控制温度为15℃，反应1小时，向上述反应体系内先后加入30g丙烯酰胺、5g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，待完全溶解后，再向上述混合体系内通氮30min，将反应容器放入水浴中微热；

向上述反应体系中依次加入1g [Bmim]BF₄和0.2g偶氮二异丁腈，充分搅拌溶解后，再向反应体系中加入10g 丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入35.16g白油，其中，溶有8.10g乳化剂（5.40g Tween60和2.70gSpan80），在氮气保护下，调节反应容器内pH为6，并向反应体系内缓慢加入0.0296g过硫酸钾和0.0174g多元醇，继续反应2h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-1。

实施例2

向反应容器中加入100g去离子水、向反应容器内依次加入30g纳米二氧化硅、5g乙烯基三乙氧基硅烷混合后，控制温度为20℃，反应2小时，向上述反应体系内先后加入50g丙烯酰胺、10g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，待完全溶解后，再向上述混合体系内通氮30min，将反应容器放入水浴中微热；

向上述反应体系中依次加入3g [Hmim]BF₄和0.5g偶氮二异丁腈，充分搅拌溶解后，再向反应体系中加入20g 丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入32.37g白油，其中，溶有16.19g乳化剂（8.095g Tween60和8.095Span20），在氮气保护下，调节反应容器内pH为7，并向反应体系内缓慢加入0.3393g过硫酸钾和0.1357g多元醇，继续反应3h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-2。

实施例3

向反应容器中加入100g去离子水、向反应容器内依次加入20g纳米二氧化硅、3.5gγ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷混合后，控制温度为17℃，反应1.5小时，向上述反应体系内先后加入40g丙烯酰胺、7.5g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，待完全溶解后，再向上述混合体系内通氮30min，将反应容器放入水浴中微热；

向上述反应体系中依次加入2g [Omim]BF₄和0.35g偶氮二异丁腈，充分搅拌溶解后，再向反应体系中加入15g 丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入29.90g白油，其中，溶有11.96g乳化剂（6.834g Tween80和5.126Span60），在氮气保护下，调节反应容器内pH为6，并向反应体系内缓慢加入0.1202g过硫酸钾和0.0573g多元醇，继续反应2.5h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-3。

实施例4

向反应容器中加入100g去离子水、向反应容器内依次加入15g纳米二氧化硅、3g乙烯基三乙氧基硅烷混合后，控制温度为19℃，反应1小时，向上述反应体系内先后加入35g丙烯酰胺、6g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，待完全溶解后，再向上述混合体系内通氮30min，将反应容器放入水浴中微热；

向上述反应体系中依次加入1.5g [Demim]BF₄和0.3g偶氮二异丁腈，充分搅拌溶解后，再向反应体系中加入13g 丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入28.61g白油，其中，溶有11.96g乳化剂（6.258g Tween80和3.755Span60），在氮气保护下，调节反应容器内pH为7，并向反应体系内缓慢加入0.0787g过硫酸钾和0.0393g多元醇，继续反应2h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-4。

实施例5

向反应容器中加入100g去离子水、向反应容器内依次加入25g纳米二氧化硅、4gγ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷混合后，控制温度为19℃，反应1小时，向上述反应体系内先后加入45g丙烯酰胺、8g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，待完全溶解后，再向上述混合体系内通氮30min，将反应容器放入水浴中微热；

向上述反应体系中依次加入2.5g [Dodemim]BF₄和0.4g偶氮二异丁腈，充分搅拌溶解后，再向反应体系中加入17g 丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入32.05g白油，其中，溶有12.82g乳化剂（7.122g Tween80和5.698 Span60），在氮气保护下，调节反应容器内pH为6，并向反应体系内缓慢加入0.2286g过硫酸钾和0.0994g多元醇，继续反应1.8h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-5。

对比例1

向上述反应体系中依次加入1g [Bmim]BF₄，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入32.89g白油，其中，溶有7.59g乳化剂（5.06g Tween60和2.53gSpan80），在氮气保护下，调节反应容器内pH为6，并向反应体系内缓慢加入0.0296g过硫酸钾和0.0174g多元醇，继续反应2h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-6。

对比例2

向上述反应体系中依次加入3g [Hmim]BF₄和0.5g偶氮二异丁腈，充分搅拌溶解后，再向反应体系中加入20g 丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入32.37g白油，其中，溶有16.19g乳化剂（8.095g Tween60和8.095Span20），在氮气保护下，调节反应容器内pH为9，并向反应体系内缓慢加入0.3393g过硫酸钾和0.1357g多元醇，继续反应3h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-7。

对比例3

向上述反应体系中依次加入2g 苯和0.35g偶氮二异丁腈，充分搅拌溶解后，再向反应体系中加入15g 丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入29.90g白油，其中，溶有11.96g乳化剂（6.834g Tween80和5.126 Span60），在氮气保护下，调节反应容器内pH为6，并向反应体系内缓慢加入0.1202g过硫酸钾和0.0573g多元醇，继续反应2.5h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-8。

对比例4

向反应容器中加入100g去离子水、向反应容器内依次加入25g纳米二氧化硅、4gγ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷混合后，控制温度为25℃，反应1小时，向上述反应体系内先后加入45g丙烯酰胺、8g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，待完全溶解后，再向上述混合体系内通氮30min，将反应容器放入水浴中微热；

向上述反应体系中依次加入2.5g [Dodemim]BF₄和0.4g偶氮二异丁腈，充分搅拌溶解后，再向反应体系中加入17g 丙烯基-1,3-磺酸内酯，待充分混匀后，按油水比为1:3.5，向上述反应体系中加入32.05g白油，其中，溶有12.82g乳化剂（7.122g Tween80和5.698 Span60），在氮气保护下，调节反应容器内pH为6，并向反应体系内缓慢加入0.2286g过硫酸钾和0.0994g多元醇，继续反应1.8h，即得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液QYJ-9。

性能测试

实验过程中配制了一系列由实施例1-5以及对比例1-4所制备的纳米网络结构延迟增粘聚合物水溶液，为了进一步验证所得产品具有良好的延迟增粘效果，在依据产品性能测试方法测定时，具体结果如表1所示。

表1 各实施例/对比例产品性能测试结果

由上表可以看出，在依据产品性能测定方法规定的技术要求测试时，QYJ-1、QYJ-2、QYJ-3、 QYJ-4、QYJ-5技术指标均明显优于QYJ-6、QYJ-7、QYJ-8、QYJ-9，对比例1未加入实施例1保护壳聚合反应所需的偶氮二异丁腈和丙烯基-1,3-磺酸内酯，不能聚合形成聚合物乳液的保护壳，在地层中不能达到延迟增粘的效果，因而，随着时间的增加，聚合物乳液的水分散体系弹性模量和水分散体系粘度不变。对比例2中pH由实施例2中7变为9，随着pH的升高，聚合反应速率随之升高，聚合物乳液单体分子急剧交联，支化效果较差，因而聚合物乳液水分散体系弹性模量变大，水分散体系粘度大幅降低。对比例3反应溶剂由实施例3中的离子液体[Omim]BF₄变为苯，由于离子液体的粘度比水高，分散于水中，引发聚合过程中增长链自由基通过会聚发生碰撞的机率比在水中小，在离子液体中增长链自由基寿命较长，聚合物的聚合速度快，聚合分子量大。因而，离子液体换成溶剂苯后聚合物乳液的水分散体系粘度和水分散体系弹性模量均有一定程度的降低。此外，离子液体还可作为内核纳米粒子制备的溶剂，有助于纳米聚合物乳液粒径明显变小、变细。因而，离子液体换成溶剂苯后粒径尺寸大幅增加，聚合物乳液的水分散体系粘度和水分散体系弹性模量均有一定程度的降低。对比例4的内核聚合反应温度由实施例5中的19℃调整为25℃，由于起始反应温度升高，引发剂分解速率加快，聚合速率提高，分子量降低，因而，对比例4中聚合物乳液的水分散体系粘度和水分散体系弹性模量均有一定程度地下降，由此可见，本发明提供的产品的最终性能只能在本发明所设定的配方及其组分比例下才能够充分发挥。

Claims

1.纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所加入的纳米二氧化硅：双键硅烷偶联剂：丙烯酰胺：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：去离子水的质量比为 (0.1-0.3) : (0.02-0.05) : (0.3-0.5) : (0.05-0.1) :1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加入反应原料后调节反应容器内pH至6~8。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所加入的双键硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所加入的离子液体：偶氮二异丁腈：丙烯基-1,3-磺酸内酯：去离子水的质量比为 (0.01-0.03) : (0.002-0.005) :(0.1-0.2):1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发体系中多元醇选自乙二醇、丙三醇中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所加入的离子液体选自[Bmim]BF₄、[Hmim]BF₄、[Omim]BF₄、[Demim]BF₄、[Dodemim]BF₄中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所加入的乳化剂为吐温60和司盘80、吐温60和司盘20、吐温80和司盘60中的任一种混合溶液；其中，司盘与吐温的质量比为（0.5-1）:1，乳化剂与白油的质量比为（0.3-0.5）:1。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发体系中过硫酸钾和多元醇的质量比为 (1.7-2.5):1，且引发体系占反应单体的总质量为0.1%~0.5%。

10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液。

11.根据权利要求10所述的纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液，其特征在于，所述纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液具有以偶氮二异丁腈在离子液体中引发聚合丙烯基-1,3-磺酸内酯形成的保护壳，以及以纳米二氧化硅、双键硅烷偶联剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体多元共聚形成的内核。

12.根据权利要求10或11所述的纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液在温度≤150℃、矿化度≤32848mg/L的低渗、超低渗及复杂断块砂岩油藏开采中的应用。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，应用时，于150℃、矿化度32848mg/L中，0.3％浓度的网络结构聚合物乳液的水分散体系延迟30d的粘度≥66.5mPa•s，延迟30d的水分散体系弹性模量≥12.3Pa；于25℃、矿化度32848mg/L中，1％浓度的网络结构聚合物乳液的溶液粒径中值≤50nm。

14.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述纳米网络结构延迟增粘聚合物乳液在低渗、超低渗及复杂断块砂岩油田环境下实现在线注入、提高水驱采收率。