[發明專利]雙水相PAM/AMPS納米微球乳膠及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010819429.9
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111909306B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 孟祖超;劉祥;王碩;李善建;薛丹
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F222/38;C08F2/44;B01J13/14;C09K8/512;C09K8/588;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

雙水相PAM/AMPS納米微球乳膠及制備方法和應用，向聚乙二醇水溶液中加入交聯劑，得到混合液；將丙烯酰胺、2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸與蒸餾水混合均勻，調節pH值后加入到混合液中，然后逐滴加入引發劑溶液，滴畢在50℃～60℃下，在氮氣環境下反應1?3h即可。本發明將雙水相PAM/AMPS共聚物納米微球乳膠由清水、鹽水配制成一定濃度的雙水相PAM/AMPS共聚物納米微球乳膠后，在注入泵的作用下注入地層。PAM/AMPS共聚物納米微球遇逐漸吸水膨脹后，封堵相匹配地層，并在注入介質壓力的作用下，變形突破孔喉，進入地層深部，實現多級封堵調驅，改善低滲透和中低滲透油藏的非均質性，提高原油采收率。

技術領域

本發明涉及化學、油田化學領域，具體涉及雙水相PAM/AMPS納米微球乳膠及制備方法和應用。

背景技術

聚丙烯酰胺類微球遇水體積膨脹、遇油體積不變，具有良好的封堵性能，且能夠改變注入水流動方向，提高注入水的波及系數，提升原油采收率，應用聚丙烯酰胺類微球調驅調剖是油田開采領域近幾年發展起來的一種新型深部調堵技術。聚丙烯酰胺類微球多采用反相懸浮聚合和反相(微)乳液聚合方法制備。反相懸浮聚合是將反應物分散在油溶性介質中，單體水溶液作為水相，由水溶性引發劑引發聚合，反應條件平和，副反應少，適用于制備微米級大粒徑聚合物微球，但聚合體系熱力學不穩定，易發生結塊現象，產品純度偏低。反相(微)乳液聚合是用非極性溶劑為連續相，聚合單體溶于水中，借助于乳化劑分散于油相中，形成油包水(W/O)型(微)乳液而進行聚合，適用于制備微米級到納米級聚合物微球。制備聚丙烯酰胺類微球所用單體除丙烯酰胺外，為改善聚丙烯酰胺類微球的抗鹽耐溫性能還添加有2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸鈉、丙烯酸鈉、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨等單體，并將制備的聚丙烯酰胺類微球作為調驅調剖化學劑用于提高原油采收率。如：CN107814874A公開了一種以丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉為反應單體，通過反相乳液聚合制備的納米級聚合物微球，耐溫抗鹽，封堵效果好，可用于提高原油采收率。CN101029109公布的由陽離子單體甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨與丙烯酰胺進行反相懸浮聚合制備得到的粒徑1～50μm陽離子型交聯溶脹功能微球，具有吸水后逐漸溶脹，溶脹速率和溶脹倍率均可控制的三次采油用堵水材料。CN105315403A發明的由丙烯酰胺和/或陰離子型親水性單體、陽離子型親水性單體、疏水性單體、交聯劑等制備的粒徑為0.5～200μm的耐溫抗鹽活性微球，熱穩定性和注入性良好，遇水膨脹、架橋封堵大孔喉，適用于中高滲透率油藏三次采油堵水調剖作業。CN107417863A公開的一種由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化銨、交聯劑等制備的吸水膨脹的熱敏型聚合物微球，在前期注入過程中幾乎不會膨脹，當到達一定深度后受溫度影響開始緩慢膨脹，不會迅速水化溶解，從而在注入過程中能進入地層深部到達深部調驅的目的。但反相懸浮聚合和反相乳液聚合均使用有機溶劑，生產成本相對較高，存在溶劑污染、回收及生產安全等問題，在對溶劑殘留量要求較高的應用領域使用受到限制。

發明內容

為了實現上述目的，本發明提供了雙水相PAM/AMPS納米微球乳膠及制備方法和應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

雙水相PAM/AMPS納米微球乳膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)向聚乙二醇水溶液中加入交聯劑，攪拌均勻，得到混合液；

(2)將丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸與蒸餾水混合均勻，調節pH值6.0-7.0，加入到混合液中，然后在50℃～60℃下逐滴加入引發劑溶液，滴畢在50℃～60℃下，在氮氣環境下反應1-3h，得到PAM/AMPS納米微球乳膠。

本發明進一步的改進在于，PAM/AMPS納米微球乳膠按質量百分數計，包括聚乙二醇7.0％～9.0％，交聯劑0.0005％～0.00015％，丙烯酰胺8.0％～10.0％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1.0％～3.0％，引發劑0.0020％～0.0030％，其余為水。