[發明專利]一種智能控釋靶向納米驅油劑微囊的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202011532313.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112538145A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李艷;段永剛;魏明強;陳旭;盛舒遙;衛詩豪;李裕民;伍梓健;王歡;王鑫;岳陶;譚林江
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/56;C08F220/54;C08F220/58;C08F2/44;C08K3/22;B01J13/14;C09K8/588
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

發明提供一種智能控釋靶向納米驅油劑微囊的制備方法及應用，先在聚合物微囊的囊壁中包埋磁性納米顆粒，利用外加磁場來實現納米驅油劑的靶向定位，再通過膜孔內特有聚合物接枝鏈的伸展－收縮特性來實現納米驅油劑控制釋放:當含油飽和度很低，含水率很高時，膜內高分子鏈處于伸展狀態，使膜孔“關閉”，從而限制微囊內納米驅油劑的釋放；而當含油飽和度增加時，膜內高分子鏈逐漸變為收縮狀態，使膜孔“開啟”，含油飽和度越高，分子鏈收縮越明顯，為微囊內納米驅油劑的釋放敞開通道，納米驅油劑逐漸向外釋放，達到靶向驅油目的。

技術領域

發明屬于油田開發領域，具體涉及一種智能控釋靶向納米驅油劑微囊的制備方法及應用，特別是提高油田驅油效率方面。

背景技術

石油被稱作工業的血液，是一種十分重要的自然資源。我國多數油田已處于開采中后期階段，常規的采油技術，也就是利用油藏中的天然能量和通過向地下注水(注氣)補充能量的一次采油和二次采油技術，只能使30％～50％的原油得到開采，仍有大部分原油未能得到有效開發，并以剩余油的形式殘留在油藏中。三次采油技術解決了波及效率不高、巖層潤濕性不易改變等主要問題，能夠有效提高驅替效果，從而提高原油采收率。

我國目前使用最廣泛、技術最成熟的三次采油技術是聚合物驅，其中納米驅油劑具有小尺度效應、表面效應、潤濕特性和剪切增稠特性，比常規化學驅油劑更具優勢。但納米驅油劑在油藏中不耐鹽不耐高溫，從井口往地下運移過程中損失嚴重，并且主要損失在剩余油相對較少的區域；此外納米驅油劑由于具有高的比表面能，容易團聚成大顆粒，影響驅油效率；另外目前我國約70％的油田為低滲透油田，儲層物性較差，油層非均質性強，導致剩余油分布不均，嚴重影響驅替效果。

發明內容

針對以上問題，本發明公開一種智能控釋靶向納米驅油劑微囊的制備方法及應用，協同化學領域環境響應型“開—關模式”控釋微囊作用機制，將納米驅油劑包裹到含油飽和度響應型聚合物材料中，在分子結構上形成一種微囊形式，從而減少納米驅油劑團聚現象發生，并且可根據含油飽和度的大小實現智能控制靶向釋放納米驅油劑，在富油區實現靶向驅替，降低驅油劑的損耗，提高驅油效率。

為實現上述目的，本發明采取如下方案：

一種智能控釋靶向納米驅油劑微囊，由以下原料制成，原料以份數計，主要包含以下重量份的組分：二氧化硅納米粒子20～40份、偶聯劑5～15份、聚合物單體20～100份、油性分散劑0.1～0.5份、交聯劑6～20份、引發劑1～5份、穩定劑1～2份、磁性納米粒子1～10份。

一種智能控釋靶向納米驅油劑微囊的制備方法，包括以下步驟：

第一步，制備納米驅油劑芯材：采用固體石蠟固定法將納米二氧化硅顆粒嵌入固體石蠟/水兩相的乳化液界面中，再用偶聯劑對納米二氧化硅粒子表面進行修飾，制備改性納米二氧化硅粒子，使其具有選擇性；

第二步，配置中間水相：在蒸餾水中加入聚合物單體，充分攪拌使其溶解，得到中間水相；

第三步，配置油相：將改性納米二氧化硅粒子、分散劑、交聯劑、引發劑、穩定劑加入反應介質中，攪拌制成內油相；將煤油與儲層脫氣原油按質量比1∶1混合，模擬外油相；將磁性納米粒子分散在油相中；

第四步，將中間水相和油相混合，利用超聲形成均勻分散的溶液；

第五步，通入氮氣以去除氧氣，升高溫度至60～70℃，在均勻攪拌的條件下進行聚合反應將被賦予響應性特異基團接枝到聚酰胺多孔微囊的膜孔上，作為含油飽和度響應高分子鏈開關，洗滌、干燥，得到智能控釋靶向納米驅油劑微囊。

第一步中，所述偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷、硅烷偶聯劑GWS的一種或幾種的混合。

第二步中，所述聚合物單體為丙烯酰胺(AM)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)中的一種或幾種。