聚合物微球-聚合物复合体系及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚合物微球-聚合物复合体系，包括聚合物微球和聚合物，其中，聚合物微球包括含端双键的聚乙二醇单体结构单元。本发明专利技术提供的聚合物微球-聚合物复合体系中的微球和聚合物在转相后可以快速地在水中分散和溶解，具有较好的封堵滞留能力。具有较好的封堵滞留能力。

【技术实现步骤摘要】
聚合物微球-聚合物复合体系及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田开采
，具体涉及一种聚合物微球-聚合物复合体系及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国对能源的需求越来越大，但国内油田的采收率相对较低，对外原油依存度高达70％。我国的大多数油田已经过了长期的注水开采，长期的冲刷使得油田的地质条件恶化，地下水窜通道较多，原油分布分散，非均质性非常严重。对于非均质地层，驱替很难波及到含油的低渗透层，造成无效注入比例增加，开采成本增加，原油采收率低。
[0003]由亲水性单体交联聚合得到的聚合物微球可作为油田调剖剂。利用反相乳液聚合制备的亚微米或微米级的聚丙烯酰胺微球遇水溶胀，粒径可达到几百纳米甚至几微米，并具有很好的变形性，可以对高渗油藏进行封堵，迫使注入水改变流动方向进入中低渗透层从而提高注入水的波及系数、改善水驱的开发效果。
[0004]未交联的聚丙烯酰胺是一种常用的驱油剂，用来提高原油采收率。聚丙烯酰胺分子量较大，可以显著提高水相的粘度，降低水油的流度比，以减少水的指进。另外，聚丙烯酰胺溶液的粘滞作用和吸附作用也可以提高油层的波及体积，提高原油的采收率。
[0005]对储油粘度大、地层非均性强的油藏，可以将聚合物微球调驱技术与聚合物驱油技术结合，利用他们的协同作用，提高复合溶液的抗剪切性、在孔道中的滞留能力以及其深部液流改向能力，即交联聚合物微球-聚合物复合体系。目前常用聚合物微球与聚合物溶液的复配实现，将微球以合适的比例加入到一定浓度的聚合物干粉的溶液中去，配制过程繁琐耗时，不利于现场应用(陈海玲，郑晓宇，李先杰，蒋庆哲.交联聚合物微球-聚合物在水溶液中的复合[J].西南石油大学学报(自然科学版)，2013,35(4):152～158.)。另外，聚合物微球与聚合物的混合不能保证充分，运移不能保证同步，协同作用不能完全发挥。因此，寻求一种能快速注入、能同步运移的聚合物微球-聚合物复合体系具有重大意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题之一是现有聚合物微球与聚合物溶液复配体系溶液配制过程繁琐耗时、运移过程不能同步的问题，提供一种可以快速注入的聚合物微球与聚合物共存的乳液体系，微球具有可与聚合物形成氢键的亲水链，更易实现和聚合物的同步运移。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的聚合物微球与聚合物复合体系的制备方法，采用反相乳液聚合得到了单分散聚合物微球与聚合物共存的乳液。
[0008]本专利技术提供了一种可快速注入、同步运移的聚丙烯酰胺类聚合物微球-聚合物复合体系，包括聚合物微球和聚合物两部分。所述聚合物微球在复合引发剂作用下由反相乳液聚合得到，在所得聚合物微球的乳液中经复合引发剂引发反相乳液聚合得到聚合物。
[0009]在第一方面，本专利技术提供了一种聚合物微球-聚合物复合体系，包括聚合物微球和聚合物，其中，聚合物微球包括含端双键的聚乙二醇结构单元。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，所述聚合物微球还包括丙烯酰胺结构单元、阴离子单体结构单元、阳离子单体结构单元和共价键交联剂结构单元；所述聚合物包括丙烯酰胺结构单元、阴离子单体结构单元和阳离子单体结构单元。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述聚合物微球的原料包括：
[0012]按重量份数计，丙烯酰胺单体3～50份，阳离子单体0～25份，阴离子单体0～25份，含端双键的聚乙二醇单体1～25份，油溶性溶剂30～50份，乳化剂2～15份，水3～50份；以及
[0013]按所述丙烯酰胺单体、阳离子单体、阴离子单体和含端双键的聚乙二醇单体的总重量百分比计，络合剂0.01～0.5％，电解质盐0.1～5％，交联剂0.01％～0.5％，复合引发剂0.02～0.3％。
[0014]根据本专利技术的优选实施方式，所述水为去离子水或二次水。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述聚合物的原料包括：
[0016]按重量份数计，丙烯酰胺单体3～50份，阴离子单体0～25份，阳离子单体0～25份，水3～50份；以及
[0017]按所述丙烯酰胺单体、阴离子单体和阳离子单体的总重量百分比计，络合剂0.01～0.5％，电解质盐0.1～5％，复合引发剂0.02～0.3％。
[0018]根据本专利技术的优选实施方式，所述水为去离子水或二次水。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述含端双键的聚乙二醇单体选自乙烯基聚氧乙烯醚、烯丙基聚乙二醇、聚乙二醇烯丙基甲基醚、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯醚、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯和聚乙二醇甲醚丙烯酸酯中的至少一种。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述阴离子单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸钠、对乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的至少一种。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述阳离子单体选自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵、二甲基乙基烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述油溶性溶剂选自烃和酯中的至少一种。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述烃选自脂肪经、芳香烃和石油馏分中的至少一种。
[0024]根据本专利技术的优选实施方式，所述脂肪烃选自C4～C8的脂肪烃。
[0025]根据本专利技术的优选实施方式，所述脂肪烃选自环已烷、已烷、庚烷、辛烷和异辛烷中的至少一种。
[0026]根据本专利技术的优选实施方式，所述芳香烃选自C6～C10的芳烃。
[0027]根据本专利技术的优选实施方式，所述芳香烃选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、二乙苯和异丙苯中的至少一种。
[0028]根据本专利技术的优选实施方式，所述石油馏分选自白油、液体石蜡、汽油、煤油、柴油和石油醚中的至少一种。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述酯选自羧酸酯和植物油中的至少一种。
[0030]根据本专利技术的优选实施方式，所述羧酸酯选自C4～C8的羧酸单酯和C4～C10的羧酸双酯中的至少一种。
[0031]根据本专利技术的优选实施方式，所述羧酸酯选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、草酸二甲酯、草酸二乙酯和草酸甲乙酯中的至少一种。
[0032]根据本专利技术的优选实施方式，所述植物油选自花生油、大豆油、葵花籽油和蓖麻油中的至少一种。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述乳化剂的HLB值为5～9。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，所述乳化剂为非离子表面活性剂。
[0035]根据本专利技术的优选实施方式，所述非离子表面活性剂选自脂防醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪酸酯、胺的烷氧基加成物、多元醇的部分羟基酯化的产物和多元醇的部分羟基或全部羟基乙氧基化及脂肪酸酯化物(吐温类)中的至少一种。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物微球-聚合物复合体系，包括聚合物微球和聚合物，其中，聚合物微球包括含端双键的聚乙二醇结构单元。2.根据权利要求1所述的聚合物微球-聚合物复合体系，其特征在于，所述聚合物微球还包括丙烯酰胺结构单元、阴离子单体结构单元、阳离子单体结构单元和共价键交联剂结构单元；所述聚合物包括丙烯酰胺结构单元、阴离子单体结构单元和阳离子单体结构单元。3.根据权利要求1或2所述的聚合物微球-聚合物复合体系，其特征在于，所述聚合物微球的原料包括：按重量份数计，丙烯酰胺单体3～50份，阳离子单体0～25份，阴离子单体0～25份，含端双键的聚乙二醇单体1～25份，油溶性溶剂30～50份，乳化剂2～15份，水3～50份，优选地，所述水为去离子水或二次水；以及按所述丙烯酰胺单体、阳离子单体、阴离子单体和含端双键的聚乙二醇单体的总重量百分比计，络合剂0.01～0.5％，电解质盐0.1～5％，交联剂0.01％～0.5％，复合引发剂0.02～0.3％。4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚合物微球-聚合物复合体系，其特征在于，所述聚合物的原料包括：按重量份数计，丙烯酰胺单体3～50份，阴离子单体0～25份，阳离子单体0～25份，水3～50份，优选地，所述水为去离子水或二次水；以及按所述丙烯酰胺单体、阴离子单体和阳离子单体的总重量百分比计，络合剂0.01～0.5％，电解质盐0.1～5％，复合引发剂0.02～0.3％。5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚合物微球-聚合物复合体系，其特征在于，所述含端双键的聚乙二醇单体选自乙烯基聚氧乙烯醚、烯丙基聚乙二醇、聚乙二醇烯丙基甲基醚、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯醚、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯和聚乙二醇甲醚丙烯酸酯中的至少一种；和/或所述阴离子单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸钠、对乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的至少一种；和/或所述阳离子单体选自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵、二甲基乙基烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚合物微球-聚合物复合体系，其特征在于，所述油溶性溶剂选自烃和酯中的至少一种，优选地，所述烃选自脂肪经、芳香烃和石油馏分中的至少一种，和/或所述酯选自羧酸酯、双酯和植物油中的至少一种；和/或所述乳化剂的H...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙慧，夏燕敏，许汇，苏智青，李应成，
申请(专利权)人：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：