一种疏水缔合聚合物改性磁纳米增稠剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种疏水缔合聚合物改性磁纳米增稠剂及制备方法，该增稠剂是以纳米Fe3O4为内核，Fe3O4经烯酸类表面活性剂改性后，接枝两亲高分子化合物，形成的核‑壳结构型纳米复合材料；所述两亲高分子化合物是疏水缔合水溶性三元聚合物，其由水溶性单体与耐温抗盐性单体、疏水单体共聚形成，所述水溶性单体为丙烯酰胺，耐温抗盐性单体为2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸，疏水单体为苯乙烯、丙烯酸正辛脂或十八烷基二甲基烯丙基氯化铵。本发明专利技术解决了纳米增稠剂成本高、增黏性能差及聚合物增稠剂难以重复利用的问题，通过使用低毒性磁性纳米材料和两亲高分子改性获得高效增黏、回收利用一体化纳米增稠剂；本发明专利技术不需要高温高压反应条件，降低了操作难度和生产成本。

A Hydrophobically Associated Polymer Modified Magnetic Nano-Thickener and Its Preparation Method

The invention discloses a magnetic nano-thickener modified by hydrophobic associative polymer and a preparation method. The thickener is a core of nano-Fe3O4, which is modified by oleic acid surfactant and then grafted with amphiphilic macromolecule compound to form a core-shell structure nanocomposite. The amphiphilic macromolecule compound is a hydrophobic associative water-soluble ternary polymer, which is composed of water-soluble monomer and water-soluble monomer. The water-soluble monomer is acrylamide, the temperature-resistant and salt-resistant monomer is 2 acrylamide 2 methyl propionic sulfonic acid, and the hydrophobic monomer is styrene, n-octyl acrylate or octadecyl dimethyl allyl ammonium chloride. The invention solves the problems of high cost of nano-thickener, poor viscosity-increasing performance and difficult reuse of polymer thickener. By using low toxicity magnetic nano-materials and amphiphilic polymer modification, an integrated nano-thickener with high viscosity-increasing, recycling and utilization is obtained; the invention does not need high temperature and high pressure reaction conditions, and reduces the operation difficulty and production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种疏水缔合聚合物改性磁纳米增稠剂及其制备方法
本专利技术属于油田化学
，具体涉及一种钻井液、压裂液、驱油剂等工作液所用的增稠添加剂。
技术介绍
近年来，纳米技术在油气工业的钻井液完井液、压裂液、调剖堵水、提高采收率、油田废水处理等领域获得了广泛应用。纳米材料特别是纳米复合材料由于其独特的流变性、抗温耐盐性、催化性等，已在超深井钻探、高温高压苛刻环境及复杂储层开发中显示出巨大的潜力。增稠剂是油田化学品中一类重要的油田助剂，是决定钻井液、压裂液、驱油剂等油田工作液性能及施工效果好坏的关键添加剂之一。增稠剂在钻井中用于提高泥浆的黏度和稳定性，保护钻井井壁不坍塌；在压裂液中用于提供其足够的黏度，以形成宽而长的裂缝并在裂缝沿程输送及铺设压裂支撑剂；在驱油剂中用于改善油水流度比，扩大驱油剂体积波及系数，提高油藏采收率。能够作为增稠剂的物质很多，并且随着应用对象的不同，增稠剂的种类也不一样。一般增稠剂按相对分子质量分类，有低分子增稠剂和高分子增稠剂；按功能团分类，主要有无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂4类。其中，纳米材料是清洁压裂液改性中应用的一类新型增稠剂，研究表明该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水缔合聚合物改性磁纳米增稠剂，其特征在于：该纳米增稠剂是以纳米Fe3O4为内核，纳米Fe3O4经烯酸类表面活性剂表面改性后，接枝两亲高分子化合物，形成的核‑壳结构型纳米复合材料；上述的烯酸类表面活性剂为十一烯酸、油酸、芥酸中任意一种；上述的两亲高分子化合物是由水溶性单体与耐温抗盐性单体、疏水单体共聚形成的疏水缔合水溶性三元聚合物，结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种疏水缔合聚合物改性磁纳米增稠剂，其特征在于：该纳米增稠剂是以纳米Fe3O4为内核，纳米Fe3O4经烯酸类表面活性剂表面改性后，接枝两亲高分子化合物，形成的核-壳结构型纳米复合材料；上述的烯酸类表面活性剂为十一烯酸、油酸、芥酸中任意一种；上述的两亲高分子化合物是由水溶性单体与耐温抗盐性单体、疏水单体共聚形成的疏水缔合水溶性三元聚合物，结构式如下所示：式中x取值为83～89，y取值为9～14，n取值为0.7～1.2，R代表中任意一种；所述的水溶性单体为丙烯酰胺，耐温抗盐性单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，疏水单体为苯乙烯、丙烯酸正辛脂、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵中任意一种。2.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物改性磁纳米增稠剂，其特征在于：所述的纳米Fe3O4是工业级，粒径为10～20nm。3.一种权利要求1所述的疏水缔合聚合物改性磁纳米增稠剂的制备方法，其特征在于：(1)纳米Fe3O4表面改性常温下，将纳米Fe3O4与烯酸类表面活性剂按摩尔比为1:(0.3～0.5)加入去离子水中，机械搅拌60～120分钟或超声10～20分钟，然后加入氨水调节pH值至10～11，继续机械搅拌10～16小时或超声2～4小时，离心分离，所得沉淀物用无水乙醇与去离子水体积比为1:1的混合液洗涤后，真空干燥，得到表面功能化纳米Fe3O4；(2)接枝两亲高分子化合物将水溶性单体和耐温抗盐性单体完全溶解于去离子水中，所得溶液用氢氧化钠调节pH值至8～9，然后加入疏水单体、十二烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文龙，姜关锋，秦国伟，李冉，王洋，杨江，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61