【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油化学，具体涉及一种两性聚丙烯酰胺微球及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚合物微球调驱技术是一种陆相砂岩油藏注水开发后提高采收率的重要措施，在长庆、胜利、渤海等各大油田广泛应用。目前，现场所应用的聚合物微球制备方法主要为反相(微)乳液聚合，其网状空间结构利于微球遇水后吸水膨胀，从而在油藏孔喉运移过程中通过变形、架桥、吸附和滞留作用实现封堵能力。但此类聚合物微球需以油相溶剂(煤油、白油等)为外相，增加了药剂成本，提高了调驱工艺难度；同时在海上高温、高盐油藏的注入过程其存在吸水膨胀过快导致的注入压力高、易降解等问题导致深部调驱效果不理想。
2、为了改善海上油田聚合物微球的注入能力，部分研究采用乳液聚合方法制备微球调驱剂。但，现有技术中存在的亚微米至微米级丙烯酰胺类聚合物微球多采用反相乳液聚合，由于反相乳液体系中含有大量的油相及一定量的乳化剂，存在着后处理繁杂、污染环境等缺陷，导致成本增加。而且，目前存在的聚丙烯酰胺微球在海上油藏苛刻条件下还存在适应性不足的缺陷。例如：公开号为cn 110924894 a的中国专利技术专利公开了一种聚苯乙烯-丙烯酰胺非均质核壳胶粒调剖剂，具有良好的注入能力，提高了其耐温耐盐性能，但聚苯乙烯与丙烯酰胺单体为有毒物质，对环境影响较大，不符合海洋石油工业绿色发展战略需求；公开号为cn 106467733 a的中国专利技术专利公开了一种两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂及其应用，两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂为复合深部调驱剂，其可显著提高注水开发中后期采收率；但是
3、因此，提供一种对环境友好、成本低、适应性好的聚丙烯酰胺微球是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种两性聚丙烯酰胺微球及其制备方法和应用。
2、具体的，本专利技术提供的两性聚丙烯酰胺微球，按重量份数计，采用以下原料通过水分散聚合法制备而成：
3、丙烯酰胺：10-40份；
4、无机盐：10-30份；
5、两性离子单体：1-5份；
6、阴离子单体：0-10份；
7、第一阳离子单体：0-10份
8、交联剂：0-0.1份；
9、分散剂：1-10份；
10、第一引发剂：0.01-0.1份；
11、水：40-80份。
12、上述的两性聚丙烯酰胺微球，按重量份数计，所述原料包括：
13、丙烯酰胺：10-20份；
14、无机盐：20-30份；
15、两性离子单体：1-5份；
16、阴离子单体：0-5份；
17、第一阳离子单体：0-5份
18、交联剂：0.0001-0.1份；
19、分散剂：1-5份；
20、第一引发剂：0.01-0.05份；
21、水：40-70份。
22、上述的两性聚丙烯酰胺微球，按重量份数计，所述原料包括：
23、丙烯酰胺：10-15份；
24、无机盐：25-30份；
25、两性离子单体：1-5份；
26、阴离子单体：0-3份；
27、第一阳离子单体：0-3份
28、交联剂：0.001-0.1份；
29、分散剂：1-3份；
30、第一引发剂：0.03-0.05份；
31、水：40-65份。
32、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述无机盐为硫酸铵、氯化钠、硫酸钠、磷酸氢钠、磷酸氢铵中的一种或多种。
33、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述两性离子单体为带苯环的两性离子。
34、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述带苯环的两性离子为二甲基-(4-乙烯苯基)铵丙磺酸内盐、3-(1-(4-乙烯基苄基)-1h-咪唑-3-鎓)丙烷-1-磺酸盐、4-(2-磺酰)-1-(4-乙烯苄基)吡啶甜菜碱中的一种或多种。
35、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述阴离子为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸钠、n-丙烯酰缬氨酸、顺丁烯二酸、对乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的一种或多种。
36、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述第一阳离子单体为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的一种或多种。
37、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述交联剂为对乙烯基苯、n，n’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯、n，n’-间苯撑双马来酰亚胺、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种。
38、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、羟丙基纤维素中的一种或多种的阳离子单体或者阴离子单体的均聚物。
39、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述分散剂为聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的一种或两种。
40、上述的两性聚丙烯酰胺微球，所述第一引发剂为2,2′-偶氮二(n,n-二亚甲基异丁脒)二盐酸盐、2,2′-偶氮二(2-脒基丙基)二盐酸盐、过硫酸铵、过硫酸钾、2,2'-偶氮二异丁基脒盐酸盐、2,2'-偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或多种。
41、另一方面，本专利技术还提供了上述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，包括以下步骤：
42、1)按配比将无机盐溶解在水中；
43、2)在冰水浴及惰性气体氛围中，按配比加入丙烯酰胺、两性离子单体、阴离子单体、第一阳离子单体、交联剂及分散剂，搅拌至均相后，调节ph至7-9；
44、3)加热至40-60℃，按配比加入引发剂，反应4-8小时得到两性聚丙烯酰胺微球。
45、上述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，所述分散剂通过以下方法制备：
46、(1)将第二阳离子单体溶于水中，调节ph为6-8；
47、(2)在冰水浴及惰性气体氛围下加入第二引发剂，40-60℃下反应6-8小时；
48、(3)反应结束后，将体系倒入乙醇中沉洗，经洗涤、干燥后得到分散剂。
49、上述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，所述第二阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
50、上述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，所述第二引发剂包括v-50、kps。
51、上述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，步骤(1)中所述第二阳离子单体的浓度为15-30wt％。
52、上述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，步骤(1)中所述第二引发剂为v-50，浓度为0.05-0.1wt％。
53、又一方面，本专利技术还提供了一种两性聚丙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，按重量份数计，采用以下原料通过水分散聚合法制备而成：
2.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，按重量份数计，所述原料包括：
3.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，按重量份数计，所述原料包括：
4.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述无机盐为硫酸铵、氯化钠、硫酸钠、磷酸氢钠、磷酸氢铵中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述两性离子单体为带苯环的两性离子。
6.根据权利要求5所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述带苯环的两性离子为二甲基-(4-乙烯苯基)铵丙磺酸内盐、3-(1-(4-乙烯基苄基)-1H-咪唑-3-鎓)丙烷-1-磺酸盐、4-(2-磺酰)-1-(4-乙烯苄基)吡啶甜菜碱中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述阴离子为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸钠、N-丙烯酰缬氨酸、顺丁烯二酸、对乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲
8.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述第一阳离子单体为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的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述交联剂为对乙烯基苯、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、羟丙基纤维素中的一种或多种的阳离子单体或者阴离子单体的均聚物。
11.根据权利要求10所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述分散剂为聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的一种或两种。
12.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述第一引发剂为2,2′-偶氮二(N,N-二亚甲基异丁脒)二盐酸盐、2,2′-偶氮二(2-脒基丙基)二盐酸盐、过硫酸铵、过硫酸钾、2,2'-偶氮二异丁基脒盐酸盐、2,2'-偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或多种。
13.权利要求1-12任一项所述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，其特征在于，所述分散剂通过以下方法制备：
15.根据权利要求14所述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，其特征在于，所述第二阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
16.根据权利要求14所述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，其特征在于，所述第二引发剂包括V-50、KPS。
17.根据权利要求14所述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述第二阳离子单体的浓度为15-30wt％。
18.根据权利要求14所述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述第二引发剂为V-50，浓度为0.05-0.1wt％。
19.一种两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，采用权利要求13-18任一项所述的两性聚丙烯酰胺微球的制备方法获得。
20.权利要求1-12及权利要求19任一项所述的两性聚丙烯酰胺微球在海上油藏调驱中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，按重量份数计，采用以下原料通过水分散聚合法制备而成：
2.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，按重量份数计，所述原料包括：
3.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，按重量份数计，所述原料包括：
4.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述无机盐为硫酸铵、氯化钠、硫酸钠、磷酸氢钠、磷酸氢铵中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述两性离子单体为带苯环的两性离子。
6.根据权利要求5所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述带苯环的两性离子为二甲基-(4-乙烯苯基)铵丙磺酸内盐、3-(1-(4-乙烯基苄基)-1h-咪唑-3-鎓)丙烷-1-磺酸盐、4-(2-磺酰)-1-(4-乙烯苄基)吡啶甜菜碱中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述阴离子为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸钠、n-丙烯酰缬氨酸、顺丁烯二酸、对乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述第一阳离子单体为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的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述交联剂为对乙烯基苯、n，n’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯、n，n’-间苯撑双马来酰亚胺、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺微球，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丰钢，李翔，贾永康，鞠野，王浩颐，徐国瑞，常振，李晓骁，李建晔，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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