[发明专利]一种疏水缔合交联聚合物微球、制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种疏水缔合交联聚合物微球，所述疏水缔合交联聚合物微球由丙烯酰胺、醋酸钠、疏水单体、烯基磺酸、阳离子单体和交联剂经反相乳液聚合得到；所述疏水单体选自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙烯基三甲基硅烷、N‑十二烷基丙烯酰胺、N‑正丁基苯基丙烯酰胺中的一种或多种。本发明提供的疏水缔合交联聚合物微球具有显著的抗温抗盐性能，空间交联密度大，网状结构稳定，并有较好的粘弹性，同时在一定程度上可以控制疏水缔合交联微球的膨胀速度，疏水缔合交联微球粘度低，具有较好的稳定性，可以由油田废水配制稀释，在泵的作用下，较低压力即可顺利进入地层深部，遇水膨胀后封堵相匹配地层。

技术领域

本发明涉及油田油层的调剖堵水技术领域，尤其涉及一种疏水缔合交联聚合物微球、制备方法和应用。

背景技术

油井出水成为开采原油时广泛面临的问题，这些问题会大大影响油田的生产和效益，水驱进行的油田开采是其中受影响尤其严重的地点。后期的水驱开发过程中往往会发生油井出水。所以，油田堵水调剖问题越来越严峻。目前，油田采用最多的是聚丙烯酰胺水溶液与交联剂交联进行选择性堵水。目前采用的聚丙烯酰胺调剖堵水技术仍然存在许多局限性，影响了其应用规模。主要存在以下几方面问题：一是聚丙烯酰胺多为粉剂，分散溶解困难，现场施工不方便；二是成胶时间和成胶强度不易控制，往往近井地带堵调效果好，而难于到达地层深部发挥作用；三是常规聚丙烯酰胺调剖堵水剂的耐温性、耐盐性差，强度低，有效期短，在诸多应用中受到一定的限制。

反相乳液聚合是制备聚合物的一种重要技术。它是指水溶性单体的溶液在乳化剂(一般为非离子型乳化剂)的作用下，分散于油相(脂肪烃或芳香烃)中，剧烈搅拌下，形成乳液，然后引发聚合，得到聚合物。将反相乳液聚合方法应用到油田油层堵水剂的制备是国内一种新兴的技术。利用反相乳液聚合方法进行制备可以获得相对平稳的反应速率、较高的聚合物分子量。但是也存在如下的问题：

(1)反相乳液体积稳定性差，对温度、搅拌速度等比较灵敏，极易出现乳化不彻底的现象，发生分层。

(2)聚合物微球表面容易包裹反应体系中存在的低聚物，造成聚合物微球粘度高，不易进入底层深部或者需要较高压力才能进入地层深部。

(3)聚合物微球空间交联密度小，网状结构部不稳定，弹性差，在水量较低的地层封堵效率差。

(4)聚合物微球抗温抗盐性能差，在高矿化地层的使用受到限制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的是采用反相乳液聚合方法制备油田油层堵水剂时存在的如下问题：反相乳液体积稳定性差，对温度、搅拌速度等比较灵敏，极易出现乳化不彻底的现象，发生分层、聚合物微球表面容易包裹反应体系中存在的低聚物，造成聚合物微球粘度高，不易进入底层深部或者需要较高压力才能进入地层深部、聚合物微球空间交联密度小，网状结构部不稳定，弹性差，在水量较低的地层封堵效率差、聚合物微球抗温抗盐性能差，在高矿化地层的使用受到限制。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

1、一种疏水缔合交联聚合物微球，所述疏水缔合交联聚合物微球由丙烯酰胺、醋酸钠、疏水单体、烯基磺酸、阳离子单体和交联剂经聚合得到；

所述疏水单体选自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙烯基三甲基硅烷、N-十二烷基丙烯酰胺、N-正丁基苯基丙烯酰胺中的一种或多种。

2、优选地，所述丙烯酰胺、所述醋酸钠、所述疏水单体、所述烯基磺酸、所述阳离子单体和所述交联剂的质量比为(200-350)：(15-25)：(0.5-3)：(5-15)：(10-20)：(0.2-1.5)。