纳米复合聚合物及含有该纳米复合聚合物的耐温抗盐调剖剂制造技术

本申请公开了一种纳米复合聚合物及含有该纳米复合聚合物的耐温抗盐调剖剂，其中，所述纳米复合聚合物主要由无机物纳米溶胶和耐温抗盐聚合单体经聚合作用所形成，其中，所述耐温抗盐调剖剂的组分包括所述的纳米复合聚合物。本申请的调剖剂通过引入以耐温抗盐聚合单体同无机物纳米溶胶聚合形成的功能聚合物，使得该调剖剂具有较强的稳定性和耐温抗盐性，在150℃以上，盐浓度300000mg/L的情况下抗老化时间达到100天以上，并且通过无机物纳米溶胶提高了调剖剂的强度。

【技术实现步骤摘要】
纳米复合聚合物及含有该纳米复合聚合物的耐温抗盐调剖剂
本申请属于石油开采技术，特别涉及一种纳米复合聚合物及含有该纳米复合聚合物的耐温抗盐调剖剂。
技术介绍
随着油田长期注水开发，油藏孔隙结构和物理参数发生变化，油层的非均质性加剧，注入水大量进入高渗透层，层间窜流严重，大大降低了水驱效率，且近井调剖后，后续注入液仍可绕过封堵区窜回到高渗透层，增产有效期短，效果差。因此，一种用聚合物水凝胶作为改善水驱效果的深部调剖技术越来越得到广泛的应用，采油效果和经济效益不断显现。凝胶调剖堵水技术具有“堵水不堵油”的特点，可以在一定程度上进行选择性堵水，并以“变形虫”的形式驱替地层原油采出，能较好地改善流度比和调驱改善油藏非均质性，并能够很好地解决油藏内层间窜流和层内绕流的问题，已在多数油田的注水井处理中得到成功实施。然而随着注采的深入，地层深度不断加深，温度和地层矿化度不断提高，有些地方如西北的一些油田，地层温度超过了140℃，地层矿化度超过了250000mg/L。因而传统的聚合物凝胶已经无法满足以上要求了。还有随着深部调驱技术的不断成熟，向着波及更远更深，从而提高前期水驱未波及地区的采收率已经获得越来越深刻的认识。因此要获得足够的波及体积，就要有更好的流度比改善性，而且要增加调剖体系所形成的水凝胶体系的强度和抗吼道剪切性，此时提高调剖体系的凝胶强度显得越发重要了。纳米复合水凝胶(Nanocompositehydrogels，简称NCgels)于2002年首次被报道，是使用无机粘土纳米粒子作为多功能交联剂，在不使用任何有机交联剂的条件下使用聚合单体通过原位自由基聚合制备的一种新型水凝胶，无机纳米粒子均匀地分散在聚合物基质中，通过氢键，配位键等非共价键与聚合物相互作用形成交联。与传统水凝胶相比，NCgels交联点之间的分子链长度较长且分布较窄，当受到外力作用时，应力均匀地分散在聚合物网络中，从而提高了水凝胶的韧性和强度。为了解决调剖体系的上述问题，研发人员进行孜孜不倦的探索和研究。比如《应用化工》2014年5月43卷5期的论文上公开了一种CMC接枝聚丙烯酰胺的化合物用于调剖堵水，该体系具有一定的温性能。但是，目前出现的这些以普通聚合物和植物胶为基础的交联型调剖体系无法忍耐在高温下的水解和降解作用，无法达到高温长期老化的要求。而且单一的交联体系造成了调剖剂体系在长时间老化过程中的早期脱水现象发生，从而使油田调剖堵水作业效果损失。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请期望提供一种纳米复合聚合物及包含该纳米复合聚合物的耐温抗盐调剖剂，以期解决现有的调剖体系在高温高盐条件下应用受限的技术问题。作为本申请的第一方面，本申请提供了一种纳米复合聚合物。作为优选，所述纳米复合聚合物主要由无机物纳米溶胶和耐温抗盐聚合单体经聚合作用所形成。作为优选，所述耐温抗盐聚合单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、乙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、N、N-二甲基丙烯酰胺、N、N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺和N-乙烯吡咯烷酮中的至少一种。作为优选，所述无机物纳米溶胶为二氧化硅纳米溶胶、二氧化钛纳米溶胶和氧化铝纳米溶胶中的至少一种。作为优选，所述纳米复合聚合物的制备原料还包括氧化还原引发剂、助引发剂以及任选地助剂，所述氧化还原引发剂包括氧化引发剂和还原引发剂，所述助剂包括助溶剂和分子量调节剂；其中，所述纳米复合聚合物通过包括以下步骤的方法所形成：按质量比计，将0.01％-5％的所述无机物纳米溶胶分散在65～75％的去离子水中形成纳米分散液；加入20～30％的所述耐温抗盐聚合单体溶解充分，然后加入1～10％的助溶剂和0.01～0.15％的分子量调节剂，形成混合液；在15-30℃下，将上述混合液转入聚合瓶中，通入氮气除氧30min，加入占所述耐温抗盐聚合单体总重0.01％～1％的氧化引发剂、0.01％～1％的还原引发剂和0.01％～1％的助引发剂，聚合反应4-8h后，将得到的胶体经造粒、干燥、粉碎、筛分即得所述纳米复合聚合物。作为优选，所述的助溶剂为尿素、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚(6)中的至少一种；所述的分子量调节剂为甲酸钠、乙酸钠、乙醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇、异丁醇、叔丁醇中的至少一种。作为优选，所述氧化引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化氢和过氧化二苯甲酰中的至少一种；所述还原引发剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠和吊白块中的至少一种；所述助引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和偶氮二异庚腈中的至少一种。作为本申请的第二方面，本申请提供了一种耐温抗盐调剖剂。作为优选，所述耐温抗盐调剖剂的组分包括第一方面所述的纳米复合聚合物。作为优选，所述耐温抗盐调剖剂由包括以下组分的各原料混合制成，其中，按质量百分比计：纳米复合聚合物0.5～0.8％，交联剂0.3～0.6％，热稳定剂0.05～0.2％，余量为水。作为优选，所述的交联剂为乙酸锆溶液和酚醛树脂溶液的混合液，所述混合液中乙酸锆溶液和酚醛树脂溶液的质量比为1:5～1:1。作为优选，所述的热稳定剂为硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫脲、三聚氰胺、对苯二酚、间苯二酚、对苯二胺、甘油中的至少一种。作为本申请的第三方面，本申请提供了第二方面所述的耐温抗盐调剖剂的制备方法。作为优选，所述制备方法包括如下步骤：按质量百分比计，将0.5～0.8％的纳米复合聚合物、0.3～0.6％交联剂、0.05～0.2％热稳定剂与余量的水混合均匀，即得，其中，所述水为纯净水或含盐量为5000～300000mg/L的盐水。本申请的有益效果：1)本申请的纳米复合聚合物通过引入耐温抗盐聚合单体，使得所制备的聚合物具有耐受高温老化的能力，在温度高达150℃的环境下仍然具有较强的抗水解能力；2)本申请的调剖剂通过引入以耐温抗盐聚合单体同无机物纳米溶胶聚合形成的功能聚合物，使得该调剖剂具有较强的稳定性和耐温抗盐性，在150℃以上，盐浓度300000mg/L的情况下抗老化时间达到100天以上，并且通过无机物纳米溶胶提高了调剖剂的强度。3)本申请通过采用含有两种交联剂的复合交联剂，通过分阶段分层次的交联，使得调剖剂具有多重网络结构，更加有利于调剖剂结构上的长期抗老化稳定性，能达到高温下100天以上不脱水。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本申请制备的纳米复合调剖剂JK-132和JK-232的成胶曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米复合聚合物，其特征在于，所述纳米复合聚合物主要由无机物纳米溶胶和耐温抗盐聚合单体经聚合作用所形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合聚合物，其特征在于，所述纳米复合聚合物主要由无机物纳米溶胶和耐温抗盐聚合单体经聚合作用所形成。


2.根据权利要求1所述的纳米复合聚合物，其特征在于，所述耐温抗盐聚合单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、乙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、N、N-二甲基丙烯酰胺、N、N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺和N-乙烯吡咯烷酮中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的纳米复合聚合物，其特征在于，所述无机物纳米溶胶为二氧化硅纳米溶胶、二氧化钛纳米溶胶和氧化铝纳米溶胶中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的纳米复合聚合物，其特征在于，所述纳米复合聚合物的制备原料还包括氧化还原引发剂、助引发剂以及任选地助剂，所述氧化还原引发剂包括氧化引发剂和还原引发剂，所述助剂包括助溶剂和分子量调节剂；其中，所述纳米复合聚合物通过包括以下步骤的方法所形成：
按质量比计，将0.01％-5％的所述无机物纳米溶胶分散在65～75％的去离子水中形成纳米分散液；加入20～30％的所述耐温抗盐聚合单体溶解充分，然后加入1～10％的助溶剂和0.01～0.15％的分子量调节剂，形成混合液；
在15-30℃下，将上述混合液转入聚合瓶中，通入氮气除氧30min，加入占所述耐温抗盐聚合单体总重0.01％～1％的氧化引发剂、0.01％～1％的还原引发剂和0.01％～1％的助引发剂，聚合反应4-8h后，将得到的胶体经造粒、干燥、粉碎、筛分即...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文熙，
申请(专利权)人：北京九恒质信能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11