一种互穿网络结构的缓膨抗盐高黏弹颗粒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种互穿网络结构的缓膨抗盐高黏弹颗粒及其制备方法，包括A液的制备：将聚合醇在一定温度下溶解冷却；B液的制备：将不饱和羧酸中和至一定的pH值；C液的制备：将交联剂1、不饱和酰胺、引发剂、凹凸棒土与B液混合均匀；再将A液与C液混匀后加入交联剂2在一定温度下保温；最后将聚合物烘干造粒。本发明的互穿网络结构新型缓膨抗盐高黏弹颗粒缓慢膨胀性能好、吸水膨胀倍率高、黏弹性与韧性良好、强度高，适应深度的注水调剖，并且成本低、制备方便、对环境无污染。
【专利说明】一种互穿网络结构的缓膨抗盐高黏弹颗粒及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于互穿网络结构高吸水树脂的制备领域，特别是涉及一种互穿网络结构 的缓膨抗盐粘弹颗粒及其制备方法，对油田注水井调剖过程中存在油藏埋藏较深、矿化度 高等问题有较显著的效果。
【背景技术】
[0002] 在"低丰度、低压、低渗透"油藏中，开采这种"三低"油藏需要采取超前注水和射孔 压裂工艺。地应力差会导致天然裂缝发育，水力压裂则会产生多条人工裂缝，天然裂缝与多 条人工裂缝交汇最终会导致在开采中后期形成严重注入水"锥进"、底水"水淹"，产出液高 含水甚至完全为水，导致采收率低下，造成惊人的能源浪费。而堵水调剖、调驱是解决水淹、 提高采收率有效方法，堵水调剖粘弹性颗粒可以进入地层深部，达到堵塞大通道，改变水驱 流形驱动未被开采的剩余的残余油。现在所用的堵水颗粒遇水膨胀后强度低，遇到地层压 力容易破碎，为了提高吸水材料的强度，人们提出了互穿网络结构的新型材料，通过互传网 络经炜交联状态来提高堵水材料的强度。
[0003] 所用聚合醇与淀粉、纤维素等多糖一样，是含有大量羟基的高分子化合物。因此， 它亲水性强，溶解于水而成水溶性的液体，因此制得的水凝胶具有较高的耐酸性和耐盐性。
[0004] 聚合醇与不饱和羧酸和不饱和酰胺能不能相混合，混合的程度如何，这是高分子 的相容性问题。相容性太差时，材料通常呈现宏观的相分离，出现分层现象，因而很少有实 用价值。两种高分子的材料的相容性较好时，得到的材料两相分散性较小。正是这类相容 性适中的共混高聚物，才具有较大的实用价值。
[0005] 凹凸棒土具备许多优良特性，如吸水性强、耐高温、抗盐碱、具有较高的可塑性及 粘结力、干燥后缩小、不大显裂纹、悬浮液遇电解质不絮凝、不沉淀等。凹凸棒土的加入可以 降低成本且不降低缓膨抗盐粘弹性颗粒的吸水性能，同时颗粒的强度和抗盐性得到改善， 在反应的过程中反应变得温和。
[0006] 目前，已有用不饱和羧酸、不饱和酰胺和凹凸棒土为主剂制成的缓膨抗盐粘弹性 调剖颗粒，但因为只形成了一层交联，产物的韧性与弹性一般，但是加入聚合醇，形成二次 交联的互穿网络结构使产物的弹性，韧性更好，在油田的调剖堵水中的效果更显著。
【发明内容】
[0007] 为了解决由于原油开采过程中，油层存在非均质性和油水存在黏度差，使得注入 油层的水沿具有高渗透大孔道的油层不均匀推进，致使中低渗透层注入水波及程度和水驱 油效率低的问题。本发明的目的是提供一种互穿网络结构的缓膨抗盐粘弹性的吸水颗粒， 解决上述问题，提尚原油米收率。
[0008] 本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
[0009] 一种互穿网络结构的缓膨抗盐高黏弹颗粒，该聚合物由下述质量百分比的原料制 成：
[0010]
【权利要求】
1. 一种互穿网络结构的缓膨抗盐高黏弹颗粒，其特征在于，该聚合物由下述质量百分 比的原料制成： 聚合醇 1%?10%; 不饱和羧酸 5%?15%; 不饱和酰胺 15%?35%; 凹凸棒土 40%?60%; 交联剂1 0.01 %?0.5%; 交联剂2 0.01 %?0.5%; 引发剂 0.02%?1%。
2. 根据权利要求1所述的黏弹颗粒，其特征在于，所述聚合醇指聚乙二醇、聚乙烯醇、 聚丙二醇、聚丙烯醇、聚丙烯乙二醇、聚丁二醇中的一种或组合物。
3. 根据权利要求1所述的黏弹颗粒，其特征在于，所述不饱和羧酸指聚乙烯酸、苯乙烯 酸、丙烯酸、3, 3-二甲基丙烯酸、异丁烯酸、聚丁烯酸中的一种或组合物。
4. 根据权利要求1所述的黏弹颗粒，其特征在于，所述不饱和酰胺指丙烯酰胺、聚丙烯 酰胺、丁烯酰胺、聚异丁烯酰胺中的一种或组合物。
5. 根据权利要求1所述的黏弹颗粒，其特征在于，所述交联剂1指甲基丙烯酸-羟 乙酯（HEMA)、偶氮二异丁腈（AIBN)和N，N' 一亚甲基双丙烯酰胺（MBAA)、N-异丙基丙烯酰 胺（NIPAM)中的一种或组合物。
6. 根据权利要求1所述的黏弹颗粒，其特征在于，所述交联剂2指重铬酸钾、硫酸铬、高 锰酸钾、硼砂、铬酸银中的一种或组合物。
7. 根据权利要求1所述的黏弹颗粒，其特征在于，所述引发剂由下述质量百分比的原 料制备而成： 引发剂1 30%?60%; 引发剂2 40%?70%。
8. 根据权利要求7所述的黏弹颗粒，其特征在于，所述引发剂1指过硫酸铵、过硫酸钾、 尿素中的一种或组合物。
9. 根据权利要求7所述的黏弹颗粒，其特征在于，所述引发剂2指亚硫酸钠、亚硫酸氢 钠、碳酸钠、碳酸氢钠、亚硝酸钠、硝酸钠中的一种或组合物。
10. -种基于权利要求1所述黏弹颗粒的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步 骤： 1) 将质量百分比为1%?10%的聚合醇加入20mL的蒸馏水，盖上表面皿，在60 °C? 95°C的水浴中溶解完全后再冷却至50°C以下，得溶液A; 2) 在冰水浴中将5%?15%的不饱和羧酸用NaOH溶液中和pH值至6-7,得溶液B; 3) 将40 %?60 %凹凸棒土用20mL的蒸馏水搅拌成分散均匀的相； 4) 再将15%?35%不饱和酰胺、0. 01 %?0. 5%交联剂1、0. 02%?1 %引发剂溶解完 全后，与已中和至pH值6-7的溶液B搅拌均匀后与步骤2)的凹凸棒土混合，得溶液C; 5) 将A、C两液混合均匀后加入0. 01 %?0. 5%的交联剂2,盖上表面皿在65°C?90°C 水浴中反应0. 5?6h至聚合物完全形成； 6) 用70%?95%酒精将制得的产物清洗后，用剪刀剪成小颗粒，在60°C?160°C烘箱 中干燥完全，即得一种互穿网络结构的缓膨抗盐新型高黏弹颗粒。
【文档编号】C09K8/512GK104479653SQ201410764885
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】王潜龙 申请人:西安石油大学