[发明专利]一种疏水缔合聚丙烯酰胺微球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种疏水缔合聚丙烯酰胺微球及其制备方法，属于油田化学领域。该制备方法包括如下步骤：配制单体、引发剂1和交联剂的水溶液作为水相，向含有乳化剂的油相中加入所述水相，然后加入引发剂2，经反应后制得所述疏水缔合聚丙烯酰胺微球；所述单体为丙烯酰胺和疏水单体；所述疏水单体为其中，n为6‑18的整数。本发明制备得到的疏水缔合聚丙烯酰胺微球干粉呈规则球形，平均粒径小于聚丙烯酰胺微球的粒径，具有较好的抗盐性。

技术领域

本发明涉及油田化学领域，具体涉及一种疏水缔合聚丙烯酰胺微球及其制备方法。

背景技术

世界各国对石油的需求量随着经济的迅速增长而不断增加，近年来，我国石油供给日益紧张，进口依存度增大，若一直依靠国际石油市场来解决原油供求缺口，将会严重制约经济社会的可持续发展，影响国家战略安全。在这种供需矛盾下，增大国内原油勘探开发力度，创新石油采收率技术成为亟须解决的难题。

三次采油又被称为强化采油，是通过化学物质改善油、气、水和岩石之间的相互作用，从而提高石油采收率的技术，也被称为EOR(Enhanced Oil Recovery)。三次采油包括热力采油驱、气体混相驱、化学驱等，其中化学驱是通过化学剂改善注入流体与储层岩石之间物化特征而提高采收率的一种技术，我国陆相原油黏度较高的储层结构推动了化学驱技术的发展。化学驱中的聚合物驱是通过注入高黏度的聚合物溶液，从而增大油层波及效率，提高采收率。部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)作为聚合物驱的一种，具有良好的增黏性和水溶性等良好特性，在大庆油田和大港油田被大规模投入应用，而微球调驱技术则是近年来的一种新型调驱技术。以丙烯酰胺为原料合成的聚丙烯酰胺类微球具有优良的变形性、分散性、低成本、粒径可调控等优点，在溶胀后可实现有效封堵，从而降低采出井含水率。与此同时，地层的恶劣条件如矿化度过高，会影响微球的稳定性、破坏其内部分子结构，因此，施工作业中不同的地层条件对微球调驱剂的性能提出了更高的要求。

疏水缔合水溶性聚合物(Hydrophobic Associated Polymers)是聚合物亲水主链上存在少量疏水基团的一种水溶性聚合物，当含有疏水基团的疏水缔合聚合物溶于水后，水分子为保持其原有的结构，会对有机分子产生排斥作用，与此同时，有机分子特有的疏水结构会相互聚集，在溶液中形成疏水微区，从而减少与水分子之间的接触。由于疏水缔合聚合物在溶液中存在临界缔合浓度(CAC)，在临界缔合浓度之前，溶液中分子内缔合占主导地位，此时大分子链卷曲，聚合物流体力学体积较小，溶液表观黏度低；当质量浓度达到临界缔合浓度后，聚合物大分子链间互相缠绕聚集，形成以分子间缔合占主导的三维网状结构，该网状结构的存在增大了聚合物流体力学体积，使溶液表观黏度大幅增加。该性质决定了疏水缔合聚合物不同于普通水溶性聚合物的独特溶液性能。

目前，针对常用聚合物驱耐盐性、耐温性及抗剪切性差等问题，疏水缔合水溶性类聚合物具有良好的应用前景。如果将疏水单体引入聚丙烯酰胺微球中，不仅有可能增强微球的耐盐性，而且溶胀的微球在地层中如果能够发生缔合作用，就能够增强其封堵特性，从而更有效地提高采收率。

发明内容

本发明提供了一种疏水缔合聚丙烯酰胺微球及其制备方法，本发明制备得到的疏水缔合聚丙烯酰胺微球干粉呈规则球形，平均粒径小于聚丙烯酰胺微球的粒径，具有较好的抗盐性。

本发明首先提供了一种疏水缔合聚丙烯酰胺微球的制备方法，包括如下步骤：配制单体、引发剂1和交联剂的水溶液作为水相，向含有乳化剂的油相中加入所述水相，然后加入引发剂2，经反应后制得所述疏水缔合聚丙烯酰胺微球；所述单体为丙烯酰胺(AM)和疏水单体；所述疏水单体为其中，n为6-18的整数。

具体的，n可以为6，8，10，12，14，16或18。

上述的制备方法中，所述疏水单体具体可为2-丙烯酰胺基-16-烷基磺酸。

上述的制备方法中，所述疏水单体占单体总质量的0.5％-5％，具体可为1％-5％，更具体为1％、3％或5％。