[發明專利]一種可滑動交聯點構筑增韌網絡的聚合物微球及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011156759.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN114478920A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 蘇智青;李應成;夏燕敏;孫慧;許匯;朱益興
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/56;C08F220/38;C08F226/02;C08F220/54;C08F220/34;C08F220/06;C09K8/588
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 鮮瑩

本發明涉及一種可滑動交聯點構筑增韌網絡的聚合物微球及其制備方法和應用。所述聚合物微球包括丙烯酰胺結構單元、陰離子單體結構單元、非離子單體結構單元、可滑動交聯劑結構單元、以及任選的陽離子單體結構單元；其中，所述的可滑動交聯劑結構單元來源于選自如式(1)所示的可滑動交聯劑中的至少一種：本發明所得聚合物微球有更好的韌性和變形能力，因此在地下運移過程中能更好的保持微球的完整性，更好的抵抗巖石孔喉對微球本體的摩擦破壞，使微球在地下有更好的封竄效果。

技術領域

本發明涉及采油領域，具體地說，是涉及一種可滑動交聯點構筑增韌網絡的聚合物微球及其制備方法和應用。

背景技術

石油是國家工業發展的血液，為了滿足我國石油供應，各大油田經過了長年的大規模開發，初期主要開發方式以注水補充地層能量為主，因此長期注水后造成地層條件復雜，地層非均質嚴重，水竄通道多，也使得各大油田紛紛進入高含水后期的開發階段。開采成本高，采出液中含水高達98～99％，大量注入液體失效。

為了解決這一問題，調剖堵水就成為油田地層剖面調整的重要手段。調剖堵水中預交聯型堵劑主要有兩種，凝膠顆粒和微球。兩類調剖劑主要均為交聯的水性高分子，其中微球由于其粒徑較小，在油藏孔喉中運移容易，注入性好，同時產物形態為乳液，注入工藝簡單方便，因此作為深度調剖劑得到了廣泛的應用。

但是目前常用的深度調剖微球也存在其缺陷。微球因為粒徑較小，因此在地層中運移容易，主要用作深度調剖劑。即需要微球能在地下運移較長距離后產生封堵，因此需要微球能有很好的變形能力，耐剪切能力，能經過地下巖石孔喉的長距離剪切摩擦后保證其力學性能。但是目前的微球的合成中，交聯結構主要依賴雙烯類交聯劑單體，形成了共價鍵型的交聯點。這種交聯點為固定型的交聯點，其交聯密度和網格大小存在隨機性，因此微球在受到剪切時，容易因為局部變形造成部分分子鏈受力過大而斷裂，進而造成微球破碎失效，嚴重影響微球在長期運移后的封堵能力。因此一種能有效提高微球韌性和變形能力，提升其抗剪切能力的微球調剖劑對油田深度調剖有重要的意義。

為了解決現有聚合物微球型調剖劑變形能力不足造成微球在長期運移后是封堵失效的問題。本發明提出可滑動交聯點構筑增韌網絡的聚合物微球，主要是通過一種可在分子鏈上滑動的交聯點結構使得微球的交聯網絡帶有能自動平衡分子鏈間受力狀態能力，進而使得微球在受到外界剪切時能更好的維持自身的完整性，在長期的運移過程中能保證微球本體的力學性能不受損失，進而保證長期運移后的深度調剖能力。本發明所得的可滑動交聯點構筑增韌網絡的聚合物微球在巖石孔喉中有更好的運移能力及封堵深部孔喉的能力，在深度調剖中有更好的封竄效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題之一是現有聚合物微球型調剖劑變形能力不足造成微球在長期運移后是封堵失效的問題。為此，本發明引入了可滑動交聯點結構在微球的交聯網絡中，當微球受到剪切等外力時，交聯點可在分子鏈上滑動來平衡各分子鏈的受力，進而保證微球更好的變形能力和微球本體完整性的能力，使得微球對長期運移時的巖石孔喉的摩擦有更好的耐受性。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題一對應的可滑動交聯點構筑增韌網絡的聚合物微球的制備方法。

為解決上述問題之一，本發明的一個方面為提供一種可滑動交聯點構筑增韌網絡的聚合物微球，包括丙烯酰胺結構單元、陰離子單體結構單元、非離子單體結構單元、可滑動交聯劑結構單元、以及任選的陽離子單體結構單元。

其中，所述的可滑動交聯劑結構單元來源于選自如式(1)所示的可滑動交聯劑中的至少一種：

其中R₀、R₁、R₂分別獨立選自下所示結構中的任一種，