[發明專利]一種磁性復合凝膠微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201611094489.9
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106749990B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 張定軍;白雪;陳玉嫻;李永通;甘明洋;馬應霞;王海燕
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: C08F285/00
• 分類號: C08F285/00;C08F220/48;C08F222/38;C08F292/00;C08F220/06;C08F220/56;C08F222/20;C09K8/512
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明提供了一種磁性復合凝膠微球，包括改性納米Fe₃O₄微球和交聯在所述改性納米Fe₃O₄微球表面的聚合物；所述聚合物包括聚丙烯腈和丙烯酸?丙烯酰胺共聚物；所述改性納米Fe₃O₄微球為硅烷偶聯劑改性納米Fe₃O₄微球。本發明提供的磁性復合凝膠微球兼有無機組分的高封堵強度及有機組分吸水膨脹運移變形能力，結構穩定，具有良好的應用潛力，且該種復合凝膠微球具有超順磁性，在其突破油層隨采出液攜出時可實現磁性分離，適于在油井內進行磁性堵水。試驗表明，本發明提供的磁性復合凝膠微球在70℃條件下吸水倍率大于90g/g，且在低溫下吸水倍率較低，不會出現未泵入井筒就已吸水膨脹的現象，施工性能好。

技術領域

本發明涉及一種油田采油工藝中的調剖施工的技術領域，特別涉及一種磁性復合凝膠微球及其制備方法。

背景技術

目前我國大多數油田都進入高含水開發期，油層出水最終會降低油田開采率。最常采用的方法是油井出水后確定出水層位，然后采用堵水方法進行封堵，通過封堵控制產水層中水的流動和改變水驅油中水的流動方向，提高水驅油效率，使得油田的產水量在一段時間內下降或穩定，以保持油田增產或穩產，提高油田最終采收率。

聚合物凝膠微球是一種微米級顆粒溶液或分散凝膠溶液，主要用于油藏深部調驅，具有在地層孔道中運移、封堵、改變注入水滲流方向的特點，可以持續提高注入水的波及體積，是一種很有潛力的油井深部調剖劑。聚合物凝膠微球主要依靠微米級顆粒吸水膨脹后形成的微凝膠封堵地層孔喉，而且當一定數量的顆粒在喉道處堆積時，可使水完全繞流，實現逐級深部調驅。

然而目前聚合物凝膠微球調剖劑通常以丙烯酰胺、丙烯酸、陽離子締合單體和磺酸單體等為聚合單體聚合而成，而目前這些聚合物凝膠微球調剖劑一般結構不穩定，在70℃以上條件使用時，凝膠微球會發生降解，吸水性降低，最終失去堵調作用。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種吸水性好，有效期長，高溫條件下結構穩定性強，堵調效果優異的磁性復合凝膠微球及其制備方法，

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種磁性復合凝膠微球，包括改性納米Fe₃O₄微球和交聯在改性納米Fe₃O₄微球表面的聚合物；所述聚合物包括聚丙烯腈和丙烯酸-丙烯酰胺共聚物；所述改性納米Fe₃O₄微球為硅烷偶聯劑改性納米Fe₃O₄微球。

優選的，所述磁性復合凝膠微球的粒徑為1nm～100μm。

優選的，所述磁性復合凝膠微球中納米Fe₃O₄的質量百分比為60～70％。所述聚合物中聚丙烯腈和丙烯酸-丙烯酰胺共聚物的摩爾比為1～1.5:1。

本發明提供了一種上述方案所述磁性復合凝膠微球的制備方法，包括以下步驟：

(1)將改性納米Fe₃O₄分散于有機溶劑中，得到改性納米Fe₃O₄的分散液；

(2)將所述改性納米Fe₃O₄的分散液和乳化劑混合，得到改性納米Fe₃O₄乳液；

(3)將所述改性納米Fe₃O₄乳液與丙烯酸和聚丙酰胺在氫氧化鈉、交聯劑和引發劑的條件下進行第一交聯反應，得到丙烯酸-丙烯酰胺共聚物/Fe₃O₄復合微球；