一种聚丙烯酰胺类微球乳液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚丙烯酰胺类微球乳液及其制备方法，涉及油田开采技术领域，该制备方法包括：在水中加入丙烯酰胺、丙烯酸钠、内交联剂、分子量调节剂、络合剂和引发剂进行聚合反应，得到多支化预聚体；在水中加入对羟基苯丙氨酸、苯乙烯和甲醛进行缩聚反应，得到对羟基苯丙氨酸缩聚物；将对羟基苯丙氨酸缩聚物和顺丁烯二酸酐进行酯化反应，得到外交联剂；向反应器中加入多支化预聚体、丙烯酰胺、丙烯酸钠、2

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯酰胺类微球乳液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田开采
，特别涉及一种聚丙烯酰胺类微球乳液及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国的油田主要是陆相沉积油田，非均质性严重，各大油田均已进入三次采油阶段，前期采油过程中大量的注水等导致油藏含水量高，非均质性严重，容易造成注入液从高渗层窜入生产井，降低驱油效率等。随着注水量的不断增加，大部分油井中的含水量已达到80％以上，调剖堵水技术是指从注水井封堵高渗透层，是有效减少油井含水率和提高采收率的重要方法。
[0003]聚合物微球技术是近年来发展起来的一种新型深部调剖堵水技术，其粒径较小，可达到地层深度，依靠纳米/微米级遇水可膨胀微球来逐级封堵地层孔喉实现其深部调剖堵水的效果。但是现有聚合物微球主要为油包水型微球，其制备不仅需要大量的油性溶剂和乳化剂，成本高，而且油包水型微球大量注入还会造成地下污染，还存在在水中分散性差、有效含量低、微球粒径难控制等问题。此外，目前市场上部分调剖堵水剂还需要加入交联剂交联来封堵地层孔喉，成胶时间和成胶强度不易控制，往往在近井地带堵调效果好，从而难以在地层深部发挥作用。
[0004]因此，目前亟待需要提供一种新型聚丙烯酰胺类微球乳液及其制备方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种聚丙烯酰胺类微球乳液及其制备方法，所制备的聚丙烯酰胺类微球乳液的耐温耐盐、微球粒径可调节且分散性好、表观粘度低且绿色环保，深部调剖堵水效果优异。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种聚丙烯酰胺类微球乳液的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0007](1)在水中加入丙烯酰胺、丙烯酸钠、内交联剂、分子量调节剂、络合剂、去离子水和引发剂进行聚合反应，得到多支化预聚体；
[0008](2)在水中加入对羟基苯丙氨酸、苯乙烯和甲醛进行缩聚反应，得到对羟基苯丙氨酸缩聚物；
[0009](3)将所述对羟基苯丙氨酸缩聚物和顺丁烯二酸酐进行酯化反应，得到外交联剂；
[0010](4)向反应器中加入所述多支化预聚体、丙烯酰胺、丙烯酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、所述外交联剂、电荷调节剂、抗温抗盐单体、水和引发剂进行聚合反应，得到所述聚丙烯酰胺类微球乳液。
[0011]优选地，在步骤(1)中，制备所述多支化预聚体所用到的原料的重量份数如下：
[0012]丙烯酰胺20～100份、丙烯酸钠30～50份、所述内交联剂0.1～3份、所述分子量调
节剂0.05～1份、所述络合剂0.01～0.5份、引发剂0.001～0.1份。
[0013]优选地，在步骤(1)中：
[0014]所述内交联剂为N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺；
[0015]所述分子量调节剂为甲酸钠、甲酸铵中的至少一种；和/或
[0016]所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四甲叉膦酸钠中的至少一种。
[0017]优选地，在步骤(1)中，所述步骤(1)包括：
[0018]将丙烯酰胺、丙烯酸钠、所述内交联剂和水混匀，得到混合溶液；将所述混合溶液的pH调节至6.0～6.5，并在通入氮气后向所述混合溶液中加入所述引发剂、所述分子量调节剂和所述络合剂进行聚合反应，得到所述多支化预聚体。
[0019]优选地，在步骤(1)中：
[0020]所述聚合反应的温度为30～50℃，反应时间为1～3h。
[0021]优选地，在步骤(2)中：
[0022]对羟基苯丙氨酸、苯乙烯和甲醛之间的质量比为100:(1～5):10。
[0023]优选地，在步骤(2)中：
[0024]所述缩聚反应的温度为60～90℃，反应时间为1～2h。
[0025]优选地，在步骤(3)中：
[0026]所述对羟基苯丙氨酸缩聚物和顺丁烯二酸酐的质量比为1:(0.1～0.5)。
[0027]优选地，在步骤(3)中：
[0028]所述酯化反应的温度为30～60℃，反应时间为1～2h。
[0029]优选地，在步骤(4)中，制备所述聚丙烯酰胺类微球乳液所用到的原料的重量份数如下：
[0030]所述多支化预聚体30～50份、丙烯酰胺50～100份、丙烯酸钠10～30份、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸20～50份、所述外交联剂1～10份、所述电荷调节剂150～300份、所述抗温抗盐单体1～10份，水450～750份、所述引发剂0.01～0.5份。
[0031]优选地，所述步骤(4)包括：
[0032]在反应器中加入所述多支化预聚体、丙烯酰胺、丙烯酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、所述外交联剂、电荷调节剂、抗温抗盐单体、水进行混匀，得到反应溶液；将所述反应溶液的pH调节至6.5～7.5，并将所述反应溶液的温度升温至30～60℃，然后向所述反应溶液中通入氮气，再加入所述引发剂进行聚合反应，得到所述聚丙烯酰胺类微球乳液。
[0033]优选地，在步骤(4)中：
[0034]所述电荷调节剂为硫酸铵、氯化铵、硫酸钠、氯化钠的至少一种。
[0035]优选地，在步骤(4)中：
[0036]所述抗温抗盐单体为乙烯基己内酰胺、乙酸乙烯酯中的至少一种。
[0037]优选地，在步骤(1)和步骤(4)中，所述引发剂为过硫酸盐。
[0038]优选地，所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钙、过硫酸氢钾、过硫酸氢钠、过硫酸氢氨或过硫酸氢钙。
[0039]第二方面，本专利技术提供了一种聚丙烯酰胺类微球乳液，采用上述第一方面任一所述的制备方法制备得到。
[0040]优选地，所述聚丙烯酰胺类微球乳液为白色乳液，其中聚丙烯酰胺类微球为水包
水型微球；微球粒径10～00μm；
[0041]所述聚丙烯酰胺类微球乳液在室温下的表观粘度为100～200mPa
·
s。
[0042]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0043]本专利技术首先通过丙烯酰胺、丙烯酸钠、内交联剂、分子量调节剂、络合剂、去离子水和引发剂进行聚合反应，得到多支化预聚体；在水中加入对羟基苯丙氨酸、苯乙烯和甲醛进行缩聚反应，得到对羟基苯丙氨酸缩聚物，再由对羟基苯丙氨酸缩聚物和顺丁烯二酸酐经酯化反应得到外交联剂；然后向反应器中加入多支化预聚体、丙烯酰胺、丙烯酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、外交联剂、电荷调节剂、抗温抗盐单体、水和引发剂进行聚合反应，得到水包水型的聚丙烯酰胺类微球乳液。相比于现有的油包水型聚丙烯酰胺类微球，本专利技术的制备过程中无需大量的油性溶剂和乳化剂，生产成本较低，而且大量注入地下不会污染环境、绿色环保。
[0044]在本专利技术中，聚丙烯酰胺类微球乳液中引入抗温抗盐单体和2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯酰胺类微球乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)在水中加入丙烯酰胺、丙烯酸钠、内交联剂、分子量调节剂、络合剂和引发剂进行聚合反应，得到多支化预聚体；(2)在水中加入对羟基苯丙氨酸、苯乙烯和甲醛进行缩聚反应，得到对羟基苯丙氨酸缩聚物；(3)将所述对羟基苯丙氨酸缩聚物和顺丁烯二酸酐进行酯化反应，得到外交联剂；(4)向反应器中加入所述多支化预聚体、丙烯酰胺、丙烯酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、所述外交联剂、电荷调节剂、抗温抗盐单体、水和引发剂进行聚合反应，得到所述聚丙烯酰胺类微球乳液。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：制备所述多支化预聚体所用到的原料的重量份数如下：丙烯酰胺20～100份、丙烯酸钠30～50份、所述内交联剂0.1～3份、所述分子量调节剂0.05～1份、所述络合剂0.01～0.5份、引发剂0.001～0.1份。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：所述内交联剂为N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺；所述分子量调节剂为甲酸钠、甲酸铵中的至少一种；和/或所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四甲叉膦酸钠中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：将丙烯酰胺、丙烯酸钠、所述内交联剂和水混匀，得到混合溶液；将所述混合溶液的pH调节至6.0～6.5，并在通入氮气后向所述混合溶液中加入所述引发剂、所述分子量调节剂和所述络合剂进行聚合反应，得到所述多支化预聚体；和/或，所述聚合反应的温度为30～50℃，反应时间为1～3h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中：对羟基苯丙氨酸、苯乙烯和甲醛之间的质量比为100:(1～5):10；和/或所述缩聚反应的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣敏杰，吴玉涛，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：