低张力聚合物微乳液及调驱体系及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种低张力聚合物微乳液及调驱体系及其制备方法和应用，主要解决现有技术的反相微乳液聚合用常规乳化剂用量大且无洗油效果的问题。本发明专利技术通过采用一种聚合物微乳液，包括油溶性溶剂、水、乳化剂和聚合物微球；其中，所述油溶性溶剂为连续相，所述水为分散相，所述乳化剂包括式(1)结构所示的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂：式中R为C

Low tension polymer microemulsion and profile control system and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
低张力聚合物微乳液及调驱体系及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种低张力聚合物微乳液及调驱体系及其制备方法和应用。
技术介绍
国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断增加，部分大油田先后进入三次采油阶段。聚合物驱是三次采油的主要技术方法，驱油机理清楚，工艺相对简单，技术日趋成熟，是一项有效的提高采收率技术措施。然而对于非均质地层，驱替仅能作用于高渗透层，波及不到含油的低渗透层，这就造成了原油的采收率降低，成本费用升高。一般针对非均质地层常采用注水井调剖和生产井堵水技术，但这种技术有效范围仅限于近井地带，不能深入到油井深部，达不到大幅度提高原油采收率的目的。采用反相微乳液聚合可得到纳米尺寸的交联聚合物微球用于注水开发油藏逐级深部调驱材料，其使用原理是利用纳尺寸的聚合物微球，初始尺寸远小于地层孔喉尺寸，随注入水可以顺利地进入地层深部，在地层中不断向前运移，吸水逐步膨胀后在渗水通道孔喉处形成封堵，造成液流改向，实现扩大水波及体积，提高原油采收率的目的。一般而言，反相微乳液聚合往往使用质量分数大于10％的表面活性剂，这些表面活性剂的加入使得制备成本大幅度提高。如何充分利用这些表面活性剂，使其不但在制备过程中发挥作用，在应用方面，如深部调驱过程中也能发挥作用。常规使用的乳化剂多为亲油性表面活性剂Span类(失水山梨醇脂肪酸酯)或Span与亲水性表面活性剂Tween类(聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯)、OP类(聚氧乙烯烷基苯酚醚)的复合物，且Span的用量占绝大部分。但是Span的亲油性会使得油水界面活性变差，随微球一起配成水溶液注入地下后，大大降低了驱油效果；OP类表面活性剂对水生物毒性和对皮肤刺激性、致畸性以及差的生物降解性，近年来已在多数国家和地区限制其使用。因此，寻求一种能替代或部分替代上述常规表面活性剂用于配制稳定、透明的反相微乳液体系，从而制备和应用具有好的界面活性和好的堵水调剖效果，即兼具驱油和调堵双重功效的调驱用微乳液体系，意义重大而深远。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术的反相微乳液聚合用常规乳化剂用量大且无洗油效果的问题，提供一种新的采用脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐复合乳化剂的聚合物微乳液，该微乳液调驱体系具有较好的调剖堵水效果和较好的界面活性，同时具备驱油和封堵效果。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决上述技术问题之一相对应的采用脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐复合乳化剂的聚合物微乳调驱剂。本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种与解决上述技术问题之二相对应的采用脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐复合乳化剂的聚合物微乳调驱剂的制备方法本专利技术所要解决的技术问题之四是提供一种与解决上述技术问题之二相对应的采用脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐复合乳化剂的聚合物微乳调驱剂在油藏调驱中的应用。为解决上述技术问题之一，本专利技术的技术方案如下：一种聚合物微乳液，包括油溶性溶剂、水、乳化剂和聚合物微球；其中，所述油溶性溶剂为连续相，所述水为分散相，所述乳化剂包括式(1)结构所示的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂：RO(CH2CH2O)nCH2CH2SO3M，式(1)；式中R为C10～C25的脂肪烃，n＝1～24，M选自H、碱金属或NH4。R进一步优选为C12～C18的脂肪烃，n优选4～16，所述的碱金属优选钾、钠或锂。上述技术方案中，优选：所述微乳液中，以占所述微乳液总的质量百分数计，含有所述油溶性溶剂的量为22wt％～68wt％，含有所述水的量为13wt％～28wt％，含有所述乳化剂的量为4wt％～13wt％，含有所述聚合物微球的量为15wt％～45wt％。上述技术方案中，所述聚合物微球中优选含有丙烯酰胺单体单元和耐温抗盐单体单元；所述丙烯酰胺单体单元和耐温抗盐单体单元的质量比优选为(10～70):(0.5～20)；更优选所述耐温抗盐单体优选选自N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺-N-十二烷基磺酸或/和其盐、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和/或其碱金属盐或铵盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基卤化铵中的至少一种。上述技术方案中，所述聚合物微球中优选含有交联剂单元；进一步优选：以占聚合物微球总的质量百分数计，所述交联剂单元的含量优选为0.1～1.0％；更优选为：所述交联剂优选选自二乙烯基苯、季戊四醇三丙烯酸酯、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。上述技术方案中，所述乳化剂优选包括由式(1)结构所示的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂与常规表面活性剂形成的组合中的任意种，其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂与常规表面活性剂的质量比为1:9～9:1；进一步优选为所述常规表面活性剂选自失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或两种以上。上述技术方案中，所述的油溶性溶剂优选选自烃或酯中的至少一种；进一步优选方案为：所述的烃优选为脂肪烃或/和芳香烃，所述脂肪烃更优选为C4～C8的脂肪烃，例如环已烷、己烷、庚烷、辛烷和异辛烷等中的一种或两种以上的混合物；所述的芳香烃更优选C6～C10的芳烃，例如苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、二乙苯、异丙苯等中的一种或两种以上的混合物，所述的烃也可优选为石油馏分，如优选白油、液体石蜡、汽油、煤油、柴油、石油醚等；所述的酯优选羧酸酯，可更优选C4～C8的单酯，例如乙酸乙酯、乙酸丙酯等，还可更优选C4～C10的双酯，例如草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸甲乙酯等，还可以更优选植物油，植物油优选自花生油、大豆油、葵花籽油和蓖麻油。上述技术方案中，所述聚合物微乳液优选为在氧化还原复合引发剂作用下，由反相微乳液聚合制得；所述的反相微乳液，以重量份数计，包含以下组分：a)50份的所述油溶性溶剂；b)3～30份的所述乳化剂；c)10～70份的丙烯酰胺单体；d)0.5～20份的所述耐温抗盐单体；e)10～60份的水；以及优选的：以占所有单体总的质量百分数计，0.1～1.0％的交联剂；其中，作为优选方案，所述氧化还原复合引发剂，以占上述全部单体重量百分比计，优选包含以下组分：(a)0.02～1.0％的氧化剂；(b)0.02～2.0％的还原剂；(c)0.1～10％的尿素、硫脲；(d)0.01～0.5％的氨羧络合剂；作为更优选方案：所述氧化剂优选选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵或过氧化苯甲酰，所述还原剂优选选自亚硫酸钠、亚硫酸钾，亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫代硫酸钠或氯化亚铁中的至少一种，所述氨羧络合剂选自乙二胺四乙酸及其碱金属盐、二乙烯三胺五乙酸及其碱金属盐。上述技术方案中，所述乳化剂中还可以进一步包括助乳化剂。所述助乳化剂可选小分子醇类或盐类。所述小分子醇优选C3～C12的醇，例如异丙醇、叔丁醇、正戊醇等。所述的盐类优选水溶性的无机盐或有机酸盐。所述无机盐优选碱金属盐酸盐(例如氯化钠、氯化钾)、碱金属硫酸盐(例如硫酸钠、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物微乳液，包括油溶性溶剂、水、乳化剂和聚合物微球；其中，所述油溶性溶剂为连续相，所述水为分散相，所述乳化剂包括式(1)结构所示的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂：/nRO(CH

【技术特征摘要】
1.一种聚合物微乳液，包括油溶性溶剂、水、乳化剂和聚合物微球；其中，所述油溶性溶剂为连续相，所述水为分散相，所述乳化剂包括式(1)结构所示的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂：
RO(CH2CH2O)nCH2CH2SO3M，式(1)；
式中R为C10～C25的脂肪烃，n＝1～24，M选自H、碱金属或NH4。


2.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述微乳液中，以占所述微乳液总的质量百分数计，含有所述油溶性溶剂的量为22wt％～68wt％，含有所述水的量为13wt％～28wt％，含有所述乳化剂的量为4wt％～13wt％，含有所述聚合物微球的量为15wt％～45wt％。


3.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述聚合物微球中含有丙烯酰胺单体单元和耐温抗盐单体单元；所述丙烯酰胺单体单元和耐温抗盐单体单元的质量比优选为(10～70):(0.5～20)；更优选所述耐温抗盐单体优选选自N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺-N-十二烷基磺酸或/和其盐、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和/或其碱金属盐或铵盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基卤化铵中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述聚合物微球中含有交联剂单元；进一步优选：以占聚合物微球总的质量百分数计，所述交联剂单元的含量优选为0.1～1.0％；更优选为：所述交联剂优选选自二乙烯基苯、季戊四醇三丙烯酸酯、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述乳化剂包括由式(1)结构所示的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂与常规表面活性剂形成的组合中的任意种，其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂与常规表面活性剂的质量比为1:9～9:1；进一步优选为所述常规表面活性剂选自失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或两种以上。


6.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述的油溶性溶剂选自烃或酯中的至少一种；进一步优选方案为：所述的烃优选为脂肪烃或/和芳香烃，所述脂肪烃更优选为C4～C8的脂肪烃，例如环已烷、己烷、庚烷、辛烷和异辛烷等中的一种或两种以上的混合物；所述的芳香烃更优选C6～...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓芳，夏燕敏，苏智青，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11