[发明专利]一种聚丙烯酰胺弱凝胶的制备方法

说明书

一种聚丙烯酰胺弱凝胶的制备方法，将聚丙烯酰胺溶解在蒸馏水中，搅拌使聚丙烯酰胺溶解，然后在室温下放置进行熟化，得到溶液a；向溶液a中加入水溶性酚醛树脂，并搅拌均匀，得到溶液b；将羟甲基木质素磺酸钠加入到溶液b，并搅拌均匀，得到溶液c；将上述溶液c封口，于60～110℃下反应12～72小时，得到聚丙烯酰胺弱凝胶。本发明采用酚醛树脂作交联剂，羟甲基木质素磺酸钠作添加剂，在一定温度下与聚丙烯酰胺形成空间三维网络结构的聚合物。本发明制得的聚丙烯酰胺弱凝胶，作为油田调剖，不仅节省能源，有利于环境保护，而且产品具有良好的耐温抗盐性。

技术领域

本发明属于聚丙烯酰胺弱凝胶领域，涉及一种聚丙烯酰胺弱凝胶的制备方法。

背景技术

部分水解聚丙烯酰胺是应用最广泛的水溶性聚合物之一，被大量用于油田工业的调剖驱油。但聚合物在矿化度环境下分子链会发生收缩，并且与高价金属离子作用会产生沉淀，加速水解，导致性能严重降低。因此，为了提高聚合物水溶液在高温高盐环境中的稳定性，常在聚合物分子上引入具有亲水、耐温、抗盐功能的基团，或以耐温抗盐单体合成聚合物来改善聚合物凝胶体系在高温高盐油藏的稳定性。杜忠磊等研究发现，在聚合物分子链上引入磺酸基后，使改性HPAM凝胶的热稳定性大大提高，可在100～150℃下使用，且在该温度范围内对岩心封堵率最高可达92％。此外，袁瑞等和王惠厦等利用计算机分子模拟方法研究了疏水改HPAM分子在水溶液中的构型和性质的变化，理论研究发现磺酸基和烷基等疏水基团的引入的确可明显增强HPAM的抗盐、耐温性。在聚丙烯酰胺分子链上引入适当的阴、阳离子基团，可使聚合物在盐离子环境中产生反聚电解质效应，正负电荷在盐离子环境中发生静电屏蔽，分子间缔合，所以有必要提供具有耐温抗盐性的聚丙烯酰胺弱凝胶的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚丙烯酰胺弱凝胶的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种聚丙烯酰胺弱凝胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将聚丙烯酰胺溶解在蒸馏水中，搅拌使聚丙烯酰胺溶解，然后在室温下放置进行熟化，得到溶液a；其中，聚丙烯酰胺与蒸馏水的比为(1～5)g：1000mL；

步骤2：向溶液a中加入水溶性酚醛树脂，并搅拌均匀，得到溶液b；其中，溶液a与水溶性酚醛树脂的比为100mL：(0.1～0.5)g；

步骤3：将羟甲基木质素磺酸钠加入到溶液b，并搅拌均匀，得到溶液c；其中，水溶性酚醛树脂与羟甲基木质素磺酸钠的质量比为(0.1～0.5)：(0.01～0.05)；

步骤4：将上述溶液c密封，于60～110℃下反应12～72小时，得到聚丙烯酰胺弱凝胶。

本发明进一步的改进在于，步骤1中的聚丙烯酰的分子量为2500万。

本发明进一步的改进在于，步骤1中的聚丙烯酰胺的水解度为30％。

本发明进一步的改进在于，步骤1中放置的时间为12～24h。

本发明进一步的改进在于，步骤2中的水溶性酚醛树脂通过以下过程制得：将苯酚加热至熔融，然后将第一份NaOH加入到熔融的苯酚中，在50℃下反应30分钟，然后加入第一份甲醛溶液，在65℃下反应50分钟，然后再加入第二份NaOH，在70℃下反应20min，最后加入第二份甲醛溶液，在85℃下反应30min，得到水溶性酚醛树脂；其中，第一份NaOH为第一份NaOH与第二份NaOH总的质量的2/3，第二份NaOH为第一份NaOH与第二份NaOH总的质量的1/3，第一份甲醛溶液为第一甲醛溶液与第二份甲醛溶液总的质量的2/3，第二份甲醛溶液为第一甲醛溶液与第二份甲醛溶液总的质量的1/3，苯酚与第一甲醛溶液与第二份甲醛溶液中的总的甲醛的摩尔比为1:3，第一份NaOH和第二份NaOH总的质量为苯酚、第一甲醛溶液与第二甲醛溶液的总的质量的5％。