[发明专利]凝胶颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种凝胶颗粒及其制备方法，属含油污泥无害化利用技术领域，尤其是利 用含油污泥制备凝胶颗粒技术领域。

背景技术

含油污泥是在石油开采和油田污水处理过程中产生的一种固体废弃物，产量大、成分 复杂、处理难，成为影响油田及周边环境质量的重要污染物之一。若不及时进行有效处理， 既浪费资源，又对环境造成污染，给人类健康造成威胁。目前对含油污泥的处理主要是利 用含油污泥作调剖剂，将污泥注入储层，利用固体颗粒堵塞岩心孔道，使后续注入水改变 渗流方向，提高注入水波及体积。由于污泥中固体颗粒粒径范围窄，该方法对大孔道或特 高渗透油藏无法使用，同时，污泥含原油较多，封堵强度低，有效期短，注入过程中可能 污染中、低渗透层。

申请号为200910086591.8的发明专利申请公开了一种采油污泥地下聚合堵水调剖的 方法，将0～3％丙烯酸和2～7％丙烯酰胺单体、交联剂、引发剂加入到15～25％的稀污泥 中配制成待聚合液，然后注入到地下，依靠地层温度进行反应生成包裹污泥的胶块封堵地 层，采用这种方法处理污泥，由于所配制的待聚合液在地层高温环境下会快速进行聚合反 应，因此只能小剂量注入到井筒附近，无法注入到油层深部，处理污泥量有限，而且待聚 合液在地下发生聚合反应后形成的是连续的聚合物胶块，一旦形成即会对近井地层孔喉完 全封堵，无法实现深部运移进行调驱，另外注入到地下的待聚合液在注入过程中不断受地 层水的稀释，且受管柱及近井地带中还原剂、细菌等影响，能否成胶也存在很多不确定性。

申请号200410096430.4的发明专利申请公开了一种利用采油污泥制备体膨型颗粒调 剖剂的方法，将含油污泥热水酸洗除油后加入到丙烯酸、丙烯酰胺和交联剂三元共聚体系 中，制备体膨型凝胶颗粒，该方法污泥处理量小，填充比例仅为10～27.5％，制备前需要 对污泥进行去油和烘干预处理程序，成本投入较大，无法实现大规模工业化生产应用，同 时由于丙烯酰胺在高温条件下会水化分解，颗粒膨胀率越大，其强度越弱，稳定性差，所 述调剖剂性能指标缺乏实验验证。

发明内容

本发明主要是针对现有含油污泥处理技术中存在的污泥处理量小、污泥预处理程序复 杂的缺陷，提供一种污泥填充的凝胶颗粒。

本发明的另一个目的是提供一种污泥填充的凝胶颗粒的制备方法。

本发明通过以下技术方案加以实现：

一种凝胶颗粒，含有由R1、R2和R3结构单元构成的大分子空间网状结构体R，在其 空间网状结构体R中填充有由硅溶胶和含油污泥组成的混合物，其中：

R1结构式为：

R2结构式为：

R3结构式为：

一种凝胶颗粒，按重量计由100份丙烯酰胺、50～200份含油污泥、5份硅溶胶、0.2～ 0.5份甲叉基双丙烯酰胺、0.5份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、0.1～0.5份过硫酸钾铵、0.1～ 0.5份亚硫酸氢钠和259～270份去离子水，在室温条件下聚合交联而成，凝胶颗粒含有由 R1、R2和R3结构单元构成的空间网状结构体R，在其空间网状结构体R中填充有由硅溶 胶和含油污泥组成的混合物，其中：

R1结构式为：

R2结构式为：

R3结构式为：

具体制备方法如下：

(1)将100份丙烯酰胺、0.5份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、0.2～0.5份甲叉基双丙烯 酰胺溶于257～260份去离子水中配制成水溶液，加入5份硅溶胶、50～200份含油污泥搅 拌混合，得到均匀分散的待聚合液；

(2)将0.1～0.5份过硫酸钾铵和0.1～0.5份亚硫酸氢钠溶于2～10份去离子水中配 制成水溶液，加入到步骤(1)得到的待聚合液中，搅拌均匀，室温条件静止反应2～3小 时，产物经切块、造粒、筛分得到污泥填充的凝胶颗粒。

所述的含油污泥为油田联合站罐底污泥，含水率为40～60％，含油率为0～3％。

所述的硅溶胶为碱性硅溶胶，优选PH值为9～12，属市售的工业产品。

所述的硅溶胶和含油污泥组成的混合物，是由硅溶胶与含油污泥按1：(10～40)比例 组成。

所述的室温条件，为反应温度在20～30℃之间。