[发明专利]一种基于两亲性Janus SiO2

说明书

本发明为一种基于两亲性Janus SiO₂纳米粒子稳定苯丙乳液调剖剂及其制备方法。其克服了现有技术中没有将两亲性Janus粒子作为表面活性剂引入苯丙乳液体系的问题。本发明采用两亲性Janus SiO₂纳米粒子作为固体乳化剂，通过乳液聚合制备苯丙乳液调剖剂，不仅有效避免了传统乳化剂的使用，且Janus SiO₂粒子和苯丙乳液微球形成的复合体系可协同提升采油率。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，具体涉及一种基于两亲性Janus SiO₂纳米粒子稳定苯丙乳液调剖剂及其制备方法。

背景技术

聚合物微球驱油是一项新型深部调驱技术。该技术是将聚合物微球随水流一起注入油层，微球通过堆积对高渗层的孔喉产生封堵，改变水驱剖面，实现提高采收率的目的。

传统的W/O型聚丙烯酰胺(PAM)类聚合物微球在使用过程中存在分散性不佳、强度弱的问题；同时在生产合成过程与运输过程中需使用大量的白油，造成其生产成本高，环保性差。而O/W型的PS聚合物微球安全环保，生产成本低，能够克服W/O型PAM类聚合物微球的上述缺陷。目前，O/W型的PS聚合物微球多是细乳液聚合法得到的，制备过程中使用了石油基表面活性剂，导致体系环保性较差。

两亲性Janus粒子是兼具亲水性与亲油性的固体粒子，与表面活性剂相似，具有优异的乳化能力和界面稳定性能。将其作为Pickering乳化剂用稳定苯丙乳液，不仅更加绿色环保，且将Janus粒子与聚合物微球复合在一个体系用于油田驱油工艺，可进行优势互补，大幅度提高采油率。

发明内容

本发明采用两亲性Janus纳米粒子作为固体乳化剂，通过乳液聚合制备苯丙乳液，不仅有效避免了传统乳化剂的使用，且Janus粒子和苯丙乳液微球形成的复合体系可协同提升采油率。

本发明是一种基于两亲性Janus SiO₂纳米粒子稳定苯丙乳液调剖剂及其制备方法，由以下步骤实现的：

由以下步骤实现：

步骤一：两亲性Janus SiO₂纳米粒子的制备：

(1)将0.100-1.000g的纳米SiO₂溶于20.000-40.000g无水乙醇中超声10min；加入0.100-0.500g的硅烷偶联剂KH-550，无水乙醇洗涤离心三次，真空干燥24h，即得SiO₂-NH₂粒子；

(2)将0.100-1.000g的纳米SiO₂-NH₂分散与甲苯中倒入三口烧瓶内，在冰水浴条件下加入2.000-3.000g的三乙胺和0.100-1.000g的2-溴异丁酰溴(BIB)反应1h，室温反应24h，反应结束后，用甲苯离心洗涤，在真空干燥箱内干燥24h，即得SiO₂-Br粒子；

(3)有机相：将0.100-0.500gSiO₂-Br加入三口烧瓶，分加入5.00-15.00mL苯甲醚与0.010-0.050g的溴化铜以及0.100-0.500g疏水单体苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯；水相：将5.00-10.00mL去离子水、0.010-0.050g溴化铜、0.050-0.075mL的N,N,N′,N″,N″-五甲基二亚乙基三胺和0.100-0.500g的亲水单体丙烯酸加入恒压滴液漏斗；将水相注入有机相，在机械搅拌作用下加热反应；

(4)反应结束后，分别用无水乙醇和四氢呋喃离心洗涤数次，最后干燥24h，即得两亲性Janus SiO₂纳米粒子；

步骤二：两亲性Janus SiO₂纳米粒子稳定苯丙乳液调剖剂的制备：