一种两性离子型堵水调剖剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种两性离子型堵水调剖剂及其制备方法，属于油田化学用品技术领域，该所述两性离子型堵水调剖剂经反相乳液聚合反应制备而成，包括水相溶液、油相溶液、引发剂；所述水相溶液包括丙烯酰胺、阴离子单体、阳离子单体、耐温抗盐单体、交联剂、纳米增强剂、增韧剂和水；所述纳米增强剂为甲基丙烯酰氧基类硅烷表面修饰纳米颗粒；所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸、丙烯酸酯接枝乙烯类弹性体或马来酸酐接枝聚烯烃弹性体中的至少一种。本发明专利技术中制备得到的两性离子型堵水调剖剂吸水溶胀后强度较好，不仅能够匹配不同渗透性的油层和非均质型地层，而且能够适应于更高压力和深度更高的深井孔道封堵。压力和深度更高的深井孔道封堵。压力和深度更高的深井孔道封堵。

【技术实现步骤摘要】
一种两性离子型堵水调剖剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田化学用品
，特别涉及一种两性离子型堵水调剖剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，我国大多数注水开发油田已进入高含水阶段，因此，在油气田开发过程中，必须及时注意油井出水动态，研究并采取控水措施，减少油井出水，提高油层的采收率；堵水调剖剂作为油田控水的常规措施，可以起到提高油层压力，提高注入水的波及系数，从而提高原油采收率的作用。
[0003]堵水调剖剂的作用地点一般都在油藏地层深部，理想状态下，堵水调剖剂聚合物微球在深部运移过程中不断发生溶胀，并于孔道处产生形变滞留或在挤压下产生形变通过孔喉，恢复形变后进行下一步移动；目前，深部调剖技术所用的聚合物微球多为丙烯酰胺类聚合物，但是现有的丙烯酰胺类聚合物在溶胀后其微球的抗剪切性能及强度较差，在运移过程中易发生剪切破碎，从而无法实现其封堵调剖作用，尤其对非均质性较高的油藏其适用性较差，因此，需要研究一种抗剪切性能优异、溶胀后强度高且封堵效果好的的堵水调剖剂。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种两性离子型堵水调剖剂及其制备方法，能够提供一种抗剪切性能优异，溶胀后强度较好且封堵效果好的堵水调剖剂。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种两性离子型堵水调剖剂，所述两性离子型堵水调剖剂经反相乳液聚合反应制备而成，制备原料包括水相溶液、油相溶液和引发剂；所述水相溶液包括丙烯酰胺、阴离子单体、阳离子单体、耐温抗盐单体、交联剂、纳米增强剂、增韧剂和水；所述油相溶液包括基础油和乳化剂；所述纳米增强剂为甲基丙烯酰氧基类硅烷表面修饰纳米颗粒；所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸、丙烯酸酯接枝乙烯类弹性体或马来酸酐接枝聚烯烃弹性体中的至少一种。
[0006]优选地，所述纳米增强剂与所述丙烯酰胺的质量之比为（0.5~1.2）：（100~150）；所述增韧剂与所述丙烯酰胺的质量之比为（0.5~1）：（100~150）。
[0007]优选地，所述耐温抗盐单体与所述丙烯酰胺的质量之比为（15~30）：（100~150）。
[0008]优选地，以重量份数计，所述水相溶液中各组分含量如下：丙烯酰胺100~150份、阴离子单体20~25份、阳离子单体18~25份、耐温抗盐单体15~30份、交联剂1~2份、纳米增强剂0.5~1.2份、增韧剂0.5~1份和水150~200份。
[0009]优选地，以重量份数计，所述油相溶液中各组分含量如下：基础油325~335份和乳化剂122~128份。
[0010]优选地，所述阴离子单体为α烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、烯丙基磺
酸、衣康酸或烯丙基苯磺酸中的至少一种；所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、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、十八烷基三甲基苄基烯丙基溴化铵或二甲基乙基烯丙基氯化铵中的至少一种；所述耐温抗盐单体为2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、3
‑
丙烯酰胺基
‑3‑
甲基丁酸钠、对苯乙烯丙磺酸或4
‑
乙烯基吡啶中的至少一种；所述交联剂为N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺、N,N
‑
亚甲基双甲基丙烯酰胺或N,N '
‑
间苯撑双马来酰亚胺中的至少一种。
[0011]优选地，所述纳米增强剂为3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷表面修饰纳米碳酸钙、3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷表面修饰纳米二氧化硅或3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷表面修饰纳米氮化硅中的至少一种。
[0012]优选地，所述基础油为脂肪烃、芳烃或脂环族化合物中的至少一种；或者所述基础油为煤油或白油中的至少一种；所述脂肪烃为丁烷、戊烷、辛烷、庚烷或已烷中的至少一种；所述芳烃为苯、甲苯 、乙苯、二甲苯或异丙苯中的至少一种；所述脂环族化合物为环戊烷、环已烷、甲基环已烷或环辛烷中的至少一种。
[0013]优选地，所述乳化剂包括司盘、吐温和烷基酚聚氧乙烯醚；以重量份数计，所述乳化剂包括如下组分：司盘为59~61份、吐温为59~61份、烷基酚聚氧乙烯醚为4~6份。
[0014]优选地，所述引发剂包括偶氮类引发剂和氧化还原引发剂；所述偶氮类引发剂为水溶性偶氮类引发剂和/或油溶性偶氮类引发剂；所述水溶性偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐和/或偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐；所述油溶性偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈和/或偶氮二异庚腈；所述氧化还原引发剂中的氧化剂为过硫酸盐、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种；所述氧化还原引发剂中的还原剂为亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、羟胺、硫脲、抗坏血酸的至少一种。
[0015]优选地，所述偶氮类引发剂、所述氧化还原引发剂中的氧化剂与所述丙烯酰胺的质量之比为（1.01~2.02）：（0.01~0.12）：（100~150）。
[0016]优选地，所述水相溶液还包含金属络合剂、分子量调节剂和pH调节剂；所述金属络合剂为乙二胺四乙酸二钠、海藻酸钠或二乙基三胺五乙酸中的至少一种；所述分子量调节剂为异丙醇、异丁醇、叔丁醇、季戊四醇、硫醇、偏磷酸钠或甲酸钠中的至少一种；所述pH调节剂为醋酸、钛白粉、氨基磺酸或2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸中的至少一种；所述金属络合剂、所述分子量调节剂、所述pH调节剂与所述丙烯酰胺的质量之比为（0.3~2）：（0.3~2）：（0.1~2）：（100~150）。
[0017]本专利技术第二方面提供了一种上述第一方面任一项所述的两性离子型堵水调剖剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）将丙烯酰胺、阴离子单体、阳离子单体、耐温抗盐单体、交联剂、纳米增强剂和增韧剂加入水中混匀，得到水相溶液；（2）将基础油和乳化剂混匀，得到油相溶液；（3）将所述水相溶液加入所述油相溶液中搅拌乳化，得到反相乳液；
（4）使所述反相乳液在引发剂的作用下引发聚合反应，得到所述两性离子型堵水调剖剂。
[0018]优选地，在步骤（1）中，还包括将所述水相溶液的pH值调节至6.0~6.2的步骤；步骤（1）中，混匀的温度为16~22℃。
[0019]优选地，在步骤（3）中，所述搅拌乳化的转速为300~500r/min，所述搅拌乳化的时间为30~60min。
[0020]优选地，在步骤（4）中引发聚合反应之后，还包括加入转相剂得到所述两性离子型堵水调剖剂的步骤；所述转相剂为烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
[0021]优选地，所述转相剂与所述丙烯酰胺的质量之比为（10~20）：（100~150）。
[0022]优选地，在步骤（4）中，所述引发剂包括偶氮类引发剂和氧化剂，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两性离子型堵水调剖剂，其特征在于：所述两性离子型堵水调剖剂经反相乳液聚合反应制备而成，制备原料包括水相溶液、油相溶液和引发剂；所述水相溶液包括丙烯酰胺、阴离子单体、阳离子单体、耐温抗盐单体、交联剂、纳米增强剂、增韧剂和水；所述油相溶液包括基础油和乳化剂；所述纳米增强剂为甲基丙烯酰氧基类硅烷表面修饰纳米颗粒；所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸、丙烯酸酯接枝乙烯类弹性体或马来酸酐接枝聚烯烃弹性体中的至少一种。2.根据权利要求1所述的两性离子型堵水调剖剂，其特征在于：所述纳米增强剂与所述丙烯酰胺的质量之比为（0.5~1.2）：（100~150）；所述增韧剂与所述丙烯酰胺的质量之比为（0.5~1）：（100~150）；和/或所述耐温抗盐单体与所述丙烯酰胺的质量之比为（15~30）：（100~150）。3.根据权利要求1所述的两性离子型堵水调剖剂，其特征在于：以重量份数计，所述水相溶液中各组分含量如下：丙烯酰胺100~150份、阴离子单体20~25份、阳离子单体18~25份、耐温抗盐单体15~30份、交联剂1~2份、纳米增强剂0.5~1.2份、增韧剂0.5~1份和水150~200份；和/或以重量份数计，所述油相溶液中各组分含量如下：基础油325~335份和乳化剂122~128份。4.根据权利要求1所述的两性离子型堵水调剖剂，其特征在于：所述阴离子单体为α烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸、衣康酸或烯丙基苯磺酸中的至少一种；所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、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、十八烷基三甲基苄基烯丙基溴化铵或二甲基乙基烯丙基氯化铵中的至少一种；所述耐温抗盐单体为2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、3
‑
丙烯酰胺基
‑3‑
甲基丁酸钠、对苯乙烯丙磺酸或4
‑
乙烯基吡啶中的至少一种；所述交联剂为N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺、N,N
‑
亚甲基双甲基丙烯酰胺或N,N '
‑
间苯撑双马来酰亚胺中的至少一种；和/或所述纳米增强剂为3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷表面修饰纳米碳酸钙、3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷表面修饰纳米二氧化硅或3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷表面修饰纳米氮化硅中的至少一种。5.根据权利要求1所述的两性离子型堵水调剖剂，其特征在于：所述基础油为脂肪烃、芳烃或脂环族化合物中的至少一种；或者所述基础油为煤油或白油中的至少一种；所述脂肪烃为丁烷、戊烷、辛烷、庚烷或已烷中的至少一种；所述芳烃为苯、甲苯、乙苯、二甲苯或异丙苯中的至少一种；所述脂环族化合物为环戊烷、环已烷、甲基环已烷或环辛烷中的至少一种；和/或所述乳化剂包括司盘、吐温和烷基酚聚氧乙烯醚；以重量份数计，所述乳化剂包括如下组分：司盘为59~61份、吐温为59~61份、烷基酚聚氧乙烯醚为4~6份。6.根据权利要求1所述的两性离子型堵水调剖剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣敏杰，杜志远，许永升，于庆华，荣帅帅，
申请(专利权)人：山东诺尔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：