[发明专利]一种中空核壳TiO2

说明书

本发明公开了一种中空核壳TiOsubgt;2/subgt;/聚合物驱油剂及其制备方法，采用蒸馏沉淀法，在乙腈体系下制备聚丙烯酰胺微球，取聚丙烯酰胺微球，在室温下，将3.492g十六烷胺，1.6mL氯化钾溶液加入到400.00mL无水乙醇中，搅拌至溶液澄清，加入8.6mL钛酸异丁酯快速搅拌至乳白色后静置24h，离心并用乙醇洗涤，干燥后，放到马弗炉中煅烧去除聚丙烯酰胺微球，得到中空二氧化钛微球。在干燥三口瓶中，加入0.20g中空二氧化钛颗粒、80mL乙腈，充分搅拌，加入丙烯酰胺，N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺和偶氮二异丁腈，反应液进行蒸馏处理；得到白色固体在乙醇中超声分散并离心，干燥研磨即得。本发明制得的聚合物驱油剂分散性良好，粒径较均匀，具有溶胀‑退胀性能和耐温耐盐性能。

技术领域

本发明涉及油田化学助剂及高分子聚合技术领域，特别涉及一种中空核壳TiO₂/聚合物驱油剂的制备方法以及采用该制备方法制得的中空核壳TiO₂/聚合物驱油剂。

背景技术

近年来，纳米技术已成为油田应用领域中研究的热点。纳米/微米级聚合物球是一种有效的堵水方法，可以改善流体的非均质性，提高油气藏的驱替能力。由于纳米/微米级聚合物具有大的比表面积和表面能，可降低油水界面张力，同时，纳微米颗粒对小孔道有暂时堵塞作用，可对油层进行调剖。虽然大量封纳米/微米级聚合物球在油田得到了广泛应用，但总体效果较差。如，可移动弱凝胶作为调剖和驱油的交联可控性差，成本较高；聚合物封堵剂易沉淀，无法进入深层堵漏。可膨胀颗粒聚合物凝胶作为调剖剂和驱油剂变形严重，导致注入深度与密封强度之间存在矛盾，导致在低渗透层中迅速失效。

针对上述问题，纳米微米有机/无机复合材料的新型调剖驱油剂，取得了较好的效果。与传统的调剖剂和驱油剂相比，有机/无机复合材料具有分子量高、粒径可控、吸水率高、抗水剪切能力强、适用于恶劣的储层条件等优点。然而，由于无机核的加入，使有机/无机复合微球的变形能力变差，导致近井区堵塞和深层剖面控制效果差。

基于此，本文设计出了一种具有中空结构的无机/有机材料，由于其比表面积大、高渗透性、具有溶胀-退胀性能，可进行深入调剖。同时，引入纳米TiO₂颗粒，使其具有较强的表面活性，更强的吸附性和光催化降解油污等特点。

本文合成出了粒径约为500nm的中空结构的纳米TiO₂/聚合物微球，考察了制备的聚合物微球的水化膨胀性能、耐温耐盐性能、光催化性能和驱油性能，分析结果显示此中空TiO₂/聚合物纳米聚合物驱油剂具有溶胀-退胀性能、良好的耐温耐盐性能和催化性能。随着水化时间的增长，采收率提高程度出现先升高降低再升高的现象，中空TiO₂/聚合物可进行深度调剖。

发明内容

本发明是通过如下技术手段实现的：

一种中空核壳TiO₂/聚合物驱油剂的制备方法，包括：

(1)聚丙烯酰胺微球的制备：

采用蒸馏沉淀法，在乙腈体系下制备聚丙烯酰胺微球；

(2)中空二氧化钛微球的制备：

取0.5g聚丙烯酰胺微球，在室温条件下，将3.492g HAD(十六烷胺)，1.6mLKCl(氯化钾)溶液加入400.00mL无水乙醇中，搅拌至溶液澄清，加入8.6mL TIP(钛酸异丁酯)快速搅拌至乳白色后静置，离心(6000r/min)并用乙醇洗涤3次，60℃干燥6h后，炉550℃中煅烧7h，得到中空二氧化钛微球；

(3)中空二氧化钛/聚合物微球的制备：