一种纳米级聚合物微球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米级聚合物微球，包括白油、去离子水、丙烯酰胺、阴离子单体、乳化剂、乳化助剂、非离子表面活性剂、氧化剂、还原剂、交联剂、pH调节剂。本发明专利技术还涉及上述一种纳米级聚合物微球及其制备方法。本发明专利技术应用于深部调剖堵水技术时，可直接用污水配制，成本较低，注入无粘度，依靠纳/微米级遇水可膨胀的微球来逐级封堵地层孔喉实现其深部调剖堵水的效果。

A nanometer polymer microsphere and its preparation method

The invention relates to a nanometer polymer microsphere, which comprises white oil, deionized water, acrylamide, anionic monomer, emulsifier, emulsifier, non-ionic surfactant, oxidant, reductant, crosslinking agent and pH regulator. The invention also relates to a nanometer polymer microsphere and a preparation method thereof. When applied to deep profile control and water plugging technology, the invention can be directly prepared with sewage, with low cost and no viscosity for injection. The deep profile control and water plugging effect can be achieved by stepwise plugging formation pore throats with expandable nano/micron spheres encountering water.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米级聚合物微球及其制备方法
本专利技术属于石油开采
，涉及一种用于调剖小孔径通道及驱洗地层原油的聚合物微球，特别涉及一种纳米级聚合物微球及其制备方法。
技术介绍
由于我国油藏大部分属于陆相沉积，含油饱和度相对较低，储层分散，渗透率级差大。到目前为止，我国的大部分油田都已经进入三次采油阶段，采出液的含水率高达98％以上，很多矿井失去开采价值。但通过油藏分析发现，开采过的油藏中仍有油层存在。这种现象在非均质性严重和高渗油藏中很常见。而目前提高采收率的主要手段依然是水驱和化学驱，(但其应用在非均质性油藏中采收率并不高)。因此，对非均质油藏来说深部调剖技术就显得尤为重要。一般地，对调剖剂要求即为：进得去、堵得住、能移动。现有调剖技术的深部调剖效果不佳，以聚丙烯酰胺为主的各种地下交联凝胶类调驱体系，耐温在90℃以下，注入水矿化度不得超过50000mg/L，交联时间较慢，交联体系在地层孔隙内长时间的运移造成扩散、稀释、剪切、降解等，从而造成本来在地面成胶条件就苛刻的交联体系在地下成胶情况变差，甚至造成部分交联体系无法交联；预交联凝胶颗粒在一定程度上容易形成表面堵塞，且对施工工艺有一定的要求。另外，颗粒对渗透率大小也有一定限制。微生物类深部调剖剂则会由于微生物过度生长而引起井堵塞。沉淀型无机盐类深部调剖剂不适合严重非均质地层。泡沫深部调剖剂有效期短，施工工艺复杂。粘土胶聚合物絮凝深部调剖剂自然选择性较差；现场施工需要专用设备；注入性较差，使大剂量注入受到限制。含油污泥深部调剖剂受原料产地及产量限制，不易在其他油田推广；阴、阳离子聚合物深部调剖剂的调剖效果受交替注入顺序、注入浓度和注入比例影响较大，这也限制了其大规模推广。聚合物微球技术是一种新型深部调剖堵水技术，可直接用污水配制，成本较低，注入无粘度，依靠纳/微米级遇水可膨胀的微球来逐级封堵地层孔喉实现其深部调剖堵水的效果。其调剖机理为：封堵高渗层，在地层缝隙间变形、运移、再封堵，使后注入水改变流向，扩大水驱波及系数，达到深部调驱。因此，该技术手段对提高中低渗、高温、高矿化度等油藏的采收率具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种纳米级聚合物微球，所制备的纳米级聚合物微球具有更好的堵水调剖效果，同时所得到的微乳液体系还兼具洗油驱油效果，能够满足油田三次采油中作堵水、深部调剖和驱替等提高原油采收率现场作业要求，环保性良好。本专利技术的第二目的是提供上述纳米级聚合物微球的制备方法。本专利技术通过以下技术方案来实现：一、一种纳米级聚合物微球，其特征在于：包含如下组分，其重量份为：具体的，所述一种纳米级聚合物微球，其特征在于：包含如下组分，其重量份为：具体的，所述的阴离子单体为乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸、烯丙基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的碱金属盐中的一种或几种。具体的，所述的乳化剂为Span60、Span80、Span85、Tween20、Tween40、Tween60、Tween80中的一种或几种。具体的，所述的乳化助剂为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油、聚甘油酯、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铵、已二酸钠、丙二酸钠中的一种或几种。作为本专利技术的进一步改进，所述的非离子表面活性剂的化学结构式为所述R为脂肪醇或脂肪醚或叔胺基；所述n：m比例为0：1～1：0。具体的，所述的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。具体的，所述还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫代硫酸钠、三乙醇胺、亚硫酸铵、氯化亚铁中的一种或几种。具体的，所述交联剂为二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种。具体的，所述pH调节剂为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铵中的一种或几种。二、一种上述的纳米级聚合物微球剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一、水相的制备(1)称取去离子水150～450份、丙烯酰胺80～200份、阴离子单体15～30份、非离子表面活性剂10～20份、氧化剂0.1-0.5份搅拌均匀，pH调节剂0.1～0.5份调节pH值为得到水相一；(2)去离子水50份加入还原剂份、交联剂份搅拌均匀，得到水相二；步骤二、油相的制备称取200～500份白油，加入20～75份乳化剂和0.1～10份乳化助剂，搅拌均匀，加入水相一，搅拌得到透明或半透明的反相微乳液体系；步骤三、体系配置将步骤二得到透明或半透明的反相微乳液装入容器中搅拌，搅拌速度控制在280～320r/min，通入氮气30min，加入水相二，于10～50℃温度下引发聚合，反应时间为0.5～4小时，得到纳米级聚合物微球。采用上述技术方案的积极效果：本专利技术通过针对现有技术不耐盐、界面活性高等问题，通过在配方体系中添加非离子可聚合表面活性剂，聚合后纳米微球乳液配制成的水溶液界面张力可达到10-3mN/m，不同渗透率下封堵率大于60％，达到不堵进井，可以封堵高渗透层，能够满足油田三次采油中作堵水、深部调剖和驱替等提高原油采收率现场作业要求，经济性良好，环保性良好。具体实施方式下面结合具体的实施例和试验例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本专利技术的限制：实施例1一、一种纳米级聚合物微球剂，包含如下组分，其重量份为：二、一种上述的纳米级聚合物微球剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一：水相的制备(1)去离子水150份、丙烯酰胺80份、乙烯基磺酸15份、10份，过硫酸铵0.1份搅拌均匀，用氢氧化钠0.2份调节pH值为7.2，得到水相一；2)去离子水50份加入亚硫酸氢钠0.1份、亚甲基双丙烯酰胺1份搅拌均匀，得到水相二；步骤二、油相的制备称取200份白油，加入20份Span60，0.1份异丙醇，搅拌均匀，加入水相一，搅拌得到透明或半透明的反相微乳液体系。步骤三、体系配置将步骤二得到透明或半透明的反相微乳液装入容器中搅拌，搅拌速度控制在320r/min，通入氮气30min，加入水相二，于10℃温度下引发聚合反应4小时，得到所述的纳米级聚合物微球溶液；其中纳米级聚合物微球粒径为142nm、粒径分布大小为0.4。实施例2一、一种纳米级聚合物微球剂，包含如下组分，其重量份为：二、一种上述的纳米级聚合物微球剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一：水相的制备(1)去离子水450份、丙烯酰胺80份、乙烯基苯磺酸15份、10份，过硫酸铵0.3份搅拌均匀，用碳酸钠0.2份调节pH值为7.2，得到水相一；2)去离子水50份加入三乙醇胺0.3份、聚乙二醇二丙烯酸酯4份搅拌均匀，得到水相二；步骤二、油相的制备称取200份白油，加入75份Span80：Tween60＝1:2，0.1份丙二醇，搅拌均匀，加入水相一，搅拌得到透明或半透明的反相微乳液体系。步骤三、体系配置将步骤二得到透明或半透明的反相微乳液装入容器中搅拌，搅拌速度控制在280r/min，通入氮气30min，加入水相二，于20℃温度下引发聚合反应2小时，得到所述的纳米级聚合物微球乳溶液；其中纳米级聚合物微球粒径为245nm、粒径分布大小为0.3。实施例3一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米级聚合物微球，其特征在于：包含如下组分，其重量份为：

【技术特征摘要】
1.一种纳米级聚合物微球，其特征在于：包含如下组分，其重量份为：2.根据权利要求1所述的一种纳米级聚合物微球，其特征在于：包含如下组分，其重量份为：3.根据权利要求1或2所述的一种纳米级聚合物微球，其特征在于：所述的阴离子单体为乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸、烯丙基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的碱金属盐中的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述的一种纳米级聚合物微球，其特征在于：所述的乳化剂为Span60、Span80、Span85、Tween20、Tween40、Tween60、Tween80中的一种或几种。5.根据权利要求1或2所述的一种纳米级聚合物微球，其特征在于：所述的乳化助剂为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油、聚甘油酯、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铵、已二酸钠、丙二酸钠中的一种或几种。6.根据权利要求1或2所述的一种纳米级聚合物微球，其特征在于：所述的非离子表面活性剂的化学结构式为所述R为脂肪醇或脂肪醚或叔胺基；所述n：m比例为0：1～1：0。7.根据权利要求1或2所述的一种纳米级聚合物微球，其特征在于：所述的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。8.根据权利要求1或2所述的一种纳米级聚合物微球，其特征在于：所述还原...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙安顺，
申请(专利权)人：黑龙江吉地油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23