[发明专利]一种表面活性聚丙烯酰胺微球的制备方法

说明书

本发明属于油田调剖堵水和稳定乳状液技术领域，涉及一种表面活性聚丙烯酰胺微球的制备方法。本发明利用丙烯酰胺单体、一种非离子单体和一种阴离子单体共聚而成，制备聚丙烯酰胺微球。利用傅‑克反应合成长链烷基丙烯酰胺；利用超低分子量聚合物合成法合成具有表面活性的聚合物片段；再利用反相微乳液聚合法合成表面活性聚丙烯酰胺微球。该活性聚合物微球粒径小且具有表面活性，不仅可以提高乳状液稳定性、降低乳液液滴的表面张力，还可以增加乳液粘度，对提升驱油效率有一定促进作用。

技术领域

本发明涉及一种活性聚丙烯酰胺微球的制备方法，具体可应用于油田调剖堵水和稳定乳状液技术领域。

背景技术

随着油田开发的深入发展，地质条件较好的油藏已基本动用完毕，高温高盐中低渗油藏逐渐成为开发重点，这类油藏地层矿化度高、渗透率低，开发难度大，水驱后采收率普遍偏低。现阶段乳液表面活性剂驱油技术可以使地层中残余油乳化形成增粘型乳状液，实现流度控制，提高驱替相波及面积。但在中低渗油藏条件下，乳液表面活性剂驱产生的乳液不稳定，易发生聚并、破乳，再生能力变弱，同时，地层的非均质性导致乳液表面活性剂易发生窜流，提高采收率幅度降低，这限制了乳液表面活性剂驱在中低渗油藏的进一步开发和应用。因此，需要通过改善地层非均质性和强化乳液稳定性，以提高自乳化表面活性剂驱的波及系数和洗油效率。

聚丙烯酰胺微球具有特殊的弹性结构，可形变通过近井孔喉，运移至远井地带，并能通过吸水膨胀实现对地层深部孔喉的封堵调剖，是目前油田常用的调剖剂。

CN202010972852.2公开了一种交联聚合物微球及其制备方法，包括水相、油相组成及其各组分配比，具有吸水膨胀速率快，吸水膨胀倍数大，改善非均质性、提高注水开发油藏原油采收率的特点。CN202011008699.8公开了一种双重交联结构的耐温聚合物微球及其制备方法，包括水相油相组成及各组分比例，具有形状规则，单分散性能好耐高温，适用于高温油气藏深部调剖，改善非均质性的特点。

然而，目前的聚丙烯酰胺微球只能通过调剖以改善驱油剂的波及系数，而无法通过稳定乳液以提高自乳化表面活性剂驱油体系的洗油效率，并且由于疏水单体的疏水性在利用反相微乳液聚合法合成具有表面活性的微球时造成困难。因此，亟需研发一种新型技术，能够制备具有表面活性的聚丙烯酰胺微球，可以同时提高自乳化表面活性剂驱油体系的界面张力表征洗油效率，乳液稳定性及乳液粘度指标表征波及系数，进一步提升驱油效率。

发明内容

本发明的主要目的是克服上述现有制备技术不足，提供一种利用反相微乳液技术制备的活性聚丙烯酰胺微球，其通过如下技术方案得以实现：

一种表面活性聚丙烯酰胺微球的制备方法，其包括如下步骤：

S1.以卤代烷与丙烯酰胺单体为原料，合成长链烷基丙烯酰胺；

S2.以所述长链烷基丙烯酰胺和非离子单体为原料，合成具有表面活性的聚合物片段；

S3.以所述表面活性的聚合物片段、丙烯酰胺单体和阴离子单体为原料，合成表面活性聚丙烯酰胺微球；

所述非离子单体选自甲基丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的至少一种；

所述阴离子单体选自丙烯酸、丙烯腈、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的至少一种。

进一步地，所述长链烷基丙烯酰胺的制备方法，包括如下步骤：

A1.将卤代烷、丙烯酰胺单体加入溶剂中，搅拌获得澄清溶液；

A2.加入无水卤化物反应，得到中间产物；

A3.将所述中间产物进行纯化干燥，得到产物。

进一步地，所述卤代烷选自氯代十六烷、氯代十八烷、氯代二十二烷中的至少一种。