聚合物微球及其制备方法和应用技术

本申请提供一种聚合物微球及其制备方法应用，涉及石油开采领域。本申请提供一种聚合物微球，所述聚合物微球由包括如下原料制备而成：引发剂、单体、链转移剂、交联剂、水、油相和乳化剂；其中，所述单体包括第一单体、第二单体、耐温抗剪切单体和耐温抗盐单体；所述第一单体和所述第二单体各自独立地选自丙烯酸或丙烯酰胺中的至少一种，所述耐温抗剪切单体包括N

【技术实现步骤摘要】
聚合物微球及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及一种聚合物微球及其制备方法和应用，属于石油开采


技术介绍

[0002]石油是现代工业的重要能源来源之一，是化工行业的基础原料的重要来源，随着对油田现有原油的不断开采，石油开采难度逐渐增加，其中油井出水使目前油田开发中存在的一个普遍问题。目前，国内大部分油田已先后进入三次采油阶段。鉴于目前油田开采中存在的普遍问题，需要研究高含水期油田调剖、调驱技术，扩大注入水波及体积，提高原油采收率和开发效益。
[0003]聚合物微球是地面上合成的亲水性高分子组成的聚合物交联球体，其一般是由聚合物单体、交联剂和引发剂等在反相乳液等条件下形成的聚合物微球，由于其在地层中有较好的运移能力，因此可以有效进入地层深部起到深部调剖的作用。尤其是，聚合物微球具有良好的吸水膨胀性能和粘弹性能，并可在多孔介质中运移，通过桥接和堆积等作用封堵大孔道，通过物理阻挡的阻力作用使水绕流而扩大波及体积，从而实现深部液流转向的调剖作用。现有调剖用聚合物微球主要是以丙烯酰胺、丙烯酸/丙烯酸钠等聚合物单体或添加交联剂制备而成。然而，现有的聚合物微球的制备工艺或聚合物微球性能还有待于改善，比如现有的聚合物微球的制备工艺过程繁琐，对设备要求过高，成本高，产品质量不容易控制。
[0004]因此，相关技术中的聚合物微球及其制备方法还存在改进的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种聚合物微球及其制备方法和应用，该聚合物微球具有良好的抗高温、抗盐、抗剪切等能力，且该聚合物微球的制备方法相对简单，对设备要求低，成本低，产品质量可控，利于推广应用。
[0006]根据本申请的一个方面，提供一种聚合物微球，所述聚合物微球由包括如下原料制备而成：引发剂、单体、链转移剂、交联剂、水、油相和乳化剂；
[0007]其中，所述单体包括第一单体、第二单体、耐温抗剪切单体和耐温抗盐单体；
[0008]所述第一单体和所述第二单体各自独立地选自丙烯酸或丙烯酰胺中的至少一种，所述耐温抗剪切单体包括N
‑
乙烯基吡咯烷酮，所述耐温抗盐单体包括2
‑
丙烯酰胺
‑
2甲基丙磺酸或烯丙基磺酸钠。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述链转移剂包括尿素、二氧化硫脲或硫脲中的至少一种；和/或
[0010]所述交联剂包括N
‑
十二烷基丙烯酰胺或十八烷基乙烯醚中的至少一种。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述油相包括10号液体石蜡或15号液体石蜡；和/或
[0012]所述乳化剂包括白油乳化剂。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述聚合物微球在引发剂作用下，按重量份数计，由包
括如下原料制备得到：
[0014]2～4份的第一单体；
[0015]19.5～21.5份的第二单体；
[0016]2～3份的耐温抗剪切单体；
[0017]1.5～2份的耐温抗盐单体；
[0018]0.5～1份的链转移剂；
[0019]1～2份的交联剂；
[0020]30～35份的水；
[0021]30～35份的油相；
[0022]4～6份的乳化剂。
[0023]在一种可能的实施方式中，所述引发剂，以第一单体、第二单体、耐温抗剪切单体、耐温抗盐单体、链转移剂、交联剂、水、油相和乳化剂的总重量百分比计，包含以下组分：
[0024]1％～2％的过硫酸铵；
[0025]0.5％～1％的亚硫酸氢钠；
[0026]1％～2％的偶氮类引发剂。
[0027]根据本申请的另一个方面，提供一种聚合物微球的制备方法，所述方法包括：
[0028]将第一单体、第二单体、耐温抗剪切单体、耐温抗盐单体、链转移剂和交联剂溶解于水中，得到水相；
[0029]向所述水相中加入引发剂，进行引发聚合反应，得到胶体，而后使所述胶体经过剪切反应釜剪切和胶体分割机分割，得到中间体；
[0030]将所述中间体与油相混合，再加入乳化剂进行乳化，得到聚合物微球。
[0031]该聚合物微球的制备方法与前述聚合物微球是基于同一专利技术构思的，因而至少具有与前述聚合物微球全部的特点与优势。
[0032]在一种可能的实施方式中，所述将所述中间体与油相混合，再加入乳化剂进行乳化具体包括：
[0033]将所述中间体与油相混合过胶体磨，然后在均质机中加入乳化剂进行均质乳化30min以上。
[0034]在一种可能的实施方式中，所述聚合反应的温度为30℃～70℃，反应时间为0.5h～8h。
[0035]在一种可能的实施方式中，所述第一单体和所述第二单体各自独立地选自丙烯酸或丙烯酰胺中的至少一种，所述耐温抗剪切单体包括N
‑
乙烯基吡咯烷酮，所述耐温抗盐单体包括2
‑
丙烯酰胺
‑
2甲基丙磺酸或烯丙基磺酸钠；
[0036]所述链转移剂包括尿素；
[0037]所述交联剂包括N
‑
十二烷基丙烯酰胺或十八烷基乙烯醚中的至少一种；
[0038]所述油相包括10号液体石蜡或15号液体石蜡；和/或
[0039]所述乳化剂包括白油乳化剂。
[0040]根据本申请的另一个方面，提供一种如前所述的聚合物微球或所述的制备方法制得的聚合物微球在油田三次采油中的应用。
[0041]实施本专利技术的技术方案，至少具有以下有益效果：
[0042]本专利技术实施例提供的聚合物微球，主要由引发剂、单体、链转移剂、交联剂、水、油相和乳化剂制备而成，其中的单体包括第一单体、第二单体、耐温抗剪切单体和耐温抗盐单体；第一单体和第二单体各自独立地选自丙烯酸或丙烯酰胺中的至少一种，耐温抗剪切单体包括N
‑
乙烯基吡咯烷酮，耐温抗盐单体包括2
‑
丙烯酰胺
‑
2甲基丙磺酸或烯丙基磺酸钠。由此，使得该聚合物微球具有良好的抗高温、抗盐、抗剪切等性能，而且该聚合物微球的粒径更可控，悬浮性和分散性较佳，吸水膨胀速率和吸收膨胀倍数适中，利于微球向油藏更深处运移，增加了调驱效果，封堵效果更好。
[0043]本专利技术实施例提供的聚合物微球的制备方法相对简单，操作简便，对生产设备要求低，成本低，产品质量更容易控制，因此更利于推广应用。
[0044]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
具体实施方式
[0045]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的技术方案及所给出的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物微球，其特征在于，所述聚合物微球由包括如下原料制备而成：引发剂、单体、链转移剂、交联剂、水、油相和乳化剂；其中，所述单体包括第一单体、第二单体、耐温抗剪切单体和耐温抗盐单体；所述第一单体和所述第二单体各自独立地选自丙烯酸或丙烯酰胺中的至少一种，所述耐温抗剪切单体包括N
‑
乙烯基吡咯烷酮，所述耐温抗盐单体包括2
‑
丙烯酰胺
‑
2甲基丙磺酸或烯丙基磺酸钠。2.根据权利要求1所述的聚合物微球，其特征在于，所述链转移剂包括尿素；和/或所述交联剂包括N
‑
十二烷基丙烯酰胺或十八烷基乙烯醚中的至少一种。3.根据权利要求1所述的聚合物微球，其特征在于，所述油相包括10号液体石蜡或15号液体石蜡；和/或所述乳化剂包括白油乳化剂。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的聚合物微球，其特征在于，所述聚合物微球在引发剂作用下，按重量份数计，由包括如下原料制备得到：2～4份的第一单体；19.5～21.5份的第二单体；2～3份的耐温抗剪切单体；1.5～2份的耐温抗盐单体；0.5～1份的链转移剂；1～2份的交联剂；30～35份的水；30～35份的油相；4～6份的乳化剂。5.根据权利要求4所述的聚合物微球，其特征在于，所述引发剂，以第一单体、第二单体、耐温抗剪切单体、耐温抗盐单体、链转移剂、交联剂、水、油相和乳化剂的总重量百分比计，包含以下组分：1％～2％的过硫酸铵；0.5％～1％的亚硫酸氢钠；1％～2％的偶氮类...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宏波，
申请(专利权)人：天津渤海中联石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：