[发明专利]一种具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料，其特征在于，所述深部调驱材料中的组分以及相应的组分含量如下，以下组分含量均以所述深部调驱材料的总质量为基准，按质量百分比计：

2.如权利要求1所述的一种具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料，其特征在于：所述的水溶性离子单体选自丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的一种或两种以上的混合物。

3.如权利要求1或2所述的一种具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料，其特征在于：所述的交联剂是采用双官能团或多官能团水溶性交联剂，例如N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙二醇双丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料，其特征在于：所述的油相可选用煤油、白油、柴油、汽油、石脑油中的一种或两种以上的混合物。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料，其特征在于：所述表面活性剂为司盘(Span)系列、吐温(Tween)系列、聚氧化乙烯蓖麻油(EL)系列、琥珀酸双异辛酯磺酸盐(AOT)、十二烷基磺酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的一种或一种以上的混合物；所述的司盘(Span)系列选自司盘-60、司盘-65、司盘-80、司盘-85中的一种或一种以上的混合物。所述的吐温(Tween)系列选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、吐温-61、吐温-81、吐温-65、吐温-85中的一种或一种以上的混合物；所述的聚氧化乙烯蓖麻油(EL)系列选自EL-10、EL-20、EL-30、EL-40、EL-60、EL-80、EL-90中的一种或两种以上的混合物。

6.如权利要求1-5中任一项所述的一种具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料，其特征在于：所述的光引发剂可选自安息香、安息香醚类衍生物、羟基或胺基取代的苯乙酮衍生物、双偶氮引发剂中的一种；所述的安息香醚类衍生物选自安息香甲醚、安息香乙醚、安息香双甲醚(I-651)中的一种或两种以上的混合物。

7.如权利要求1-6中任一项所述的一种具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料，其特征在于：所述的预转相剂选自壬基酚聚氧乙烯醚(NP)系列，辛基酚聚氧乙烯醚(OP)系列，脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)系列中的一种或一种以上的混合物；所述的壬基酚聚氧乙烯醚(NP)系列选自NP-5、NP-7、NP-9、NP-10、NP-11、NP-13中的一种或一种以上的混合物；所述的辛基酚聚氧乙烯醚(OP)系列选自OP-5、OP-7、OP-9、OP-10、OP-11、OP-13中的一种或两种以上的混合物；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)系列选自AEO-5、AEO-7、AEO-9、AEO-11、AEO-13中的一种或两种以上的混合物。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的具有梯度弹性强度的水基弹性体深部调驱材料的制备方法，该深部调驱材料的制备方法包括以下步骤：

(1)单体溶液配制

在配料釜中先加入20～35％的去离子水，再将10～30％的丙烯酰胺加入，搅拌使之溶解后，加入0.1～20％的水溶性离子单体，待完全溶解后，再加入0.001～5％的交联剂，如果选用水溶型光引发剂则还需加入0.0001～0.1％光引发剂，反之则不加入；如果选用水溶型热引发剂，则还需加入0.0001～0.1％热引发剂，反之则不加入，充分搅拌至溶液澄清无固体不溶物；

(2)反相乳液体系配制

在反应釜中将1～25％的表面活性剂溶入20～60％的油相中，待充分分散溶解均匀后，将步骤(1)的单体水溶液缓慢加入，充分搅拌，如果选用油溶型光引发剂则还需加入0.0001～0.1％光引发剂，反之则不加入；如果选用油溶型热引发剂，则还需加入0.0001～0.1％热引发剂，反之则不加入，搅拌混合15分钟，即可得到反相乳液聚合反应体系；

(3)光引发聚合

将上述步骤(2)得到的反相乳液聚合体系降温至5℃～30℃，持续搅拌，并向反应釜及“S”型光反应器中通入高纯氮气1小时，以置换反应体系的氧气，使反应在脱氧条件下进行，之后采用恒流柱塞泵将反应釜中的乳液泵入“S”型光反应器中进行光引发反应，控制泵入速度，使乳液经过光反应器后，出口端温度为35℃～45℃，单体发生了部分聚合，形成了高弹性强度的核心，但反应未完全；

(4)热引发聚合

将上述步骤(3)中经“S”型光反应器发生部分反应的乳液，接入另一个反应釜中，进行保温，持续搅拌并通入高纯氮气，乳液在部分单体已经引发聚合的基础上，持续反应升温，直至达到热引发剂的分解温度，聚合持续缓慢反应，最终升温至75℃～95℃，并保持1～3小时，热引发聚合状态下，弹性体相对光引发聚合其弹性强度较弱，随着聚合反应的持续进行，弹性强度从内到外梯度递减，反应体系始终保持流动的乳液状态，其中水相弹性体为类球形，粒径为10nm～10μm；

(5)预转相

将上述反应完的乳液体系降温至20℃～40℃，在搅拌的状态下加入1～5％预转相剂。