苛刻油藏反相微乳液調驅體系及其製備方法
2023-10-09 02:43:59 2
苛刻油藏反相微乳液調驅體系及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種苛刻油藏反相微乳液調驅體系及其製備方法，主要解決現有技術中存在的產品初始粒徑不合適以及在高溫高鹽條件下聚合物微球膨脹性能差的問題。本發明通過採用一種苛刻油藏反相微乳液調驅體系，以微乳液重量份數計，包含20~70份的油溶性溶劑、5~20份乳化劑和助乳化劑、20~70份的含有丙烯醯胺及其他耐溫抗鹽共聚單體聚合物水相，採用半連續反應的方法，將含有丙烯醯胺及其他耐溫抗鹽共聚單體的水相分批加入到含有乳化劑的油相中，並且添加疏水單體的技術方案，較好的解決了該問題，製得的聚丙烯醯胺反相微乳液直接或與其他油田化學品復配後用於苛刻油藏三次採油用深度調剖、堵水、驅油等提高採收率的現場應用。
【專利說明】苛刻油藏反相微乳液調驅體系及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種苛刻油藏反相微乳液調驅體系及其製備方法。
【背景技術】
[0002]微乳液(microemuls1n)是一類各向同性、清亮透明或半透明、粒徑在8_100nm之間、熱力學穩定的膠體分散體系。微乳液的概念是在20世紀40年代由Schulman提出的，它具有粒子細小、大小均一、穩定性高等特點。微乳液與普通乳液的根本區別在於微乳液是熱力學穩定體系，因此微乳液的穩定性很高，還能自動乳化，長時間存放也不會分層破乳，微乳液的另一特點是低粘度。它與普通乳液的性質雖有很大差別、但仍有許多相似之處，例如微乳液也有0/W型和W/0型，乳化劑較易溶於油者形成W/0型微乳狀液，較易溶於水者形成0/W型微乳狀液。微乳液之聽以能自發形成，一種解釋認為在表面活性劑、助表面活性劑存在下，油/水界面產生了所謂負界面張力。
[0003]微乳液自20世紀40年代發現以來，其理論和應用研究已得到很大發展。70年代利用微乳液驅油提高石油採收率的研究取得重大突破，超低界面張力以及隨之產生的強增容和乳化能力，是微乳液應用的重要基礎。許多研究結果表明:微乳液的形成是自髮乳化和超低界面張力共同作用的結果，而這兩種因素恰是提高石油開採效率的關鍵。而且，微乳液(微球)能與大量的油與水共存，形成無界相的單相體系，十分有利於驅動油藏多孔介質中存在的油滴，是一種十分理想的驅油體系。聚合物微球具有以下優點:微球能夠滿足封堵水流通道的孔喉處「進得去、堵得住」的要求，微球遇水可以膨脹，遇油不變化，是一種選擇性堵劑；微球膨脹層經過長時間的注入水衝刷後不斷稀釋剝落，最後隨著油水被油井採出，不會在地層造成汙染，不傷害地層，後期不需要專門的處理液處理調剖的水井。但是，微球體系因其採用反相微乳液聚合，通常傳統的間歇式反應過程造成固含量低，體系不穩定，而且針對高溫高鹽的苛刻油藏聚合物微球的膨脹性能差、很快就會塌陷，不能起到有效的深度調剖、堵水、驅替作用。
[0004]建立穩定的聚丙烯醯胺反相微乳液體系，對於研究丙烯醯胺的反相微乳液聚合是至關重要的。丙烯醯胺的反相微乳液是由丙烯醯胺等單體、水、油溶性溶劑、乳化劑和助乳化劑、表面張力調節劑等構成。常用的油相是烴類，如甲苯、己烷、煤油、白油、Isopar M等；乳化劑常用的是Span和Tween系列等，其用量約為乳液的10% (質量)以上。反應速度快是丙烯醯胺類反相微乳液聚合的特點之一，這就導致了對反應條件的敏感性，輕微的波動就會對產物的轉化率、微球粒徑等產生較大影響。因此，增強反應的可控性是製備穩定的聚丙烯醯胺微乳液的關鍵技術之一；提高固含量對於聚丙烯醯胺微乳液的工業化生產具有重要意義，目前反相微乳液中聚合物的固含量普遍較低(質量分數〈25%)，迫切需要進一步提高，這樣才能從根本上降低產品的成本。
[0005]國內各大油田經過一次、二次採油，原油含水率不斷增加，部分大油田先後進入三次採油階段。聚合物驅是三次採油的主要技術方法，驅油機理清楚，工藝相對簡單，技術日趨成熟，是一項有效的提高採收率技術措施。然而對於非均質地層，驅替僅能作用於高滲透層，波及不到含油的低滲透層，這就造成了原油的採收率降低，成本費用升高。一般針對非均質地層常採用注水井調剖和生產井堵水技術，但這種技術有效範圍僅限於近井地帶，不能深入到油井深部，達不到大幅度提高原油採收率的目的。採用反相微乳液聚合可得到納米尺寸的交聯聚合物微球用於注水開發油藏逐級深部調驅材料，其使用原理是利用納尺寸的聚合物微球，初始尺寸遠小於地層孔喉尺寸，隨注入水可以順利地進入地層深部，在地層中不斷向前運移，吸水逐步膨脹後在滲水通道孔喉處形成封堵，造成液流改向，實現擴大水波及體積，提高原油採收率的目的。
近年來國內在聚丙烯醯胺反相微乳液方面開展了較多研究，其中西北工業大學、南京理工大學、武漢科技大等學在丙烯醯胺反相微乳液聚合的機理、動力學、表徵等方面研究較多，中國石油大學(北京、華東)、西南石油大學、西安石油大學等在聚丙烯醯胺反相微乳液的製備及三次採油驅油應用方面取得了較好的進展和成果。
嶽欽豔等(CN101298488)採用逐步聚合方法製備了陽離子型聚丙烯醯胺反相微乳液，產物具有分子量適中、乳液穩定性好、溶解速度快、粒徑分布窄等特點，但固形物含量只有11.6% ;吳飛鵬等(CN 1903974A)通過採用丙烯醯胺/陰離子單體/第二單體合成出二元共聚物納米尺寸微凝膠驅油材料，採用非氧化還原引發體系的低溫光引發劑，生成活性自由基引發聚合，這有利於反相微乳液的穩定，有利於粒徑的控制，但體系中乳化劑含量高達25%以上;葉衛保等(CN101619118、CN101619119、CN101857661A)也採用了光引發的方法，其引發劑和交聯劑的用量卻高得驚人；葛際江等(CN101759838A)採用復配乳化體系提供了一種低界面張力聚丙烯醯胺納米微球調驅體系的製備方法，評價了勝利油田樁因採油廠樁106井條件下對原油的降張力情況，但對於聚合物微球的膨脹性能沒有表述，因此體系對於油藏的調驅能力不得而知。
[0006]縱觀上述研究，目前對於聚丙烯醯胺微乳液的研究多數偏重於反應機理、動力學及表徵等方面的研究，較多關注聚合物的分子量、粒徑等基本物性，對於聚合物微乳液在油藏條件下的穩定性及微球的膨脹性能等直接影響應用的因素考慮不多或研究結果不理想。
[0007]本發明在對聚丙烯醯胺微乳液的合成、結構表徵及性質方面進行廣泛、深入的研究基礎上，篩選了具有較好乳化、增容及穩定效果乳化劑體系與採用半連續反應的方法，將含有丙烯醯胺及其他耐溫抗鹽等單體的水相或部分油相分批加入到含有乳化劑的油相中，使得微乳液的聚合過程控制較為平穩並且微乳液穩定性好、可析出固形物含量較高，並且由於選擇了合適的共聚單體、乳化劑、交聯劑等的種類及用量，能夠調整並控制聚合物微乳的粒徑、水化時間、膨脹倍數及體系界面張力。製得的聚丙烯醯胺反相微乳液直接或與其他油田化學品復配後用於苛刻油藏三次採油用深度調剖、堵水、驅油等提高採收率的現場應用。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中存在的聚丙烯醯胺微乳液產品初始粒徑不合適以及在高溫高鹽條件下聚合物微球膨脹性能差的問題，提供一種新型的聚丙烯醯胺微乳液，該產品穩定性高，放置三個月以上不分層；本發明通過採用半連續反應的方法，將丙烯醯胺及其他耐溫抗鹽共聚單體分批加入到含有乳化劑的油相中，使得微乳液的聚合過程控制較為平穩並且微乳液穩定性好、可析出固形物含量較高；並且由於添加了適當的疏水單體，不僅可以增強聚合物的耐溫抗鹽性，而且疏水單體本身具有的表面活性有助於單體增容及體系的穩定性，產品能滿足苛刻油藏三次採油用深度調剖、堵水、驅油等提高採收率的現場應用，並具有較好的經濟性。
[0009]本發明所要解決的技術問題之二是提供一種解決技術問題之一中的聚合物微乳液的製備方法，選用合適的聚合單體及乳化劑體系，採用半連續加料方式，使得聚合過程控制穩定，且聚合物的粒徑及分布較為均勻。
[0010]為了解決上述技術問題之一，本發明採用以下技術方案如下:一種苛刻油藏反相微乳液調驅體系，該微乳液由以下組分在複合引發劑的存在下反應製得；所述的微乳液組成以重量份數計，包含以下組分:
a)2(T70份的油溶性溶劑；
b)5?20份的乳化劑；
c)(T20份的助乳化劑；
d)2(T70份的含有丙烯醯胺水溶性單體的水相，單體在水相中的含量為4(Γ70%；
e)0.5?10份的疏水單體；
其中，所述的複合引發劑，以上述微乳液的重量份數計，包含以下組分:
(a) 0.02?1.0份的氧化劑；
_.02?2.0份的還原劑；
(c)0.03?2.0份的偶氮類化合物；
(d)0.01?1.0份的交聯劑；
(e)0.1?10份的尿素、硫脲；
(f)0.01?0.5份的乙二胺四乙酸二鈉或二乙烯三胺五乙酸鈉；
(g)0.01?0.5份的分子量調節劑。
[0011]上述技術方案中，優選的技術方案，所述油溶性溶劑選自脂肪烴、芳烴、滷代烴等，如甲苯、鄰二甲苯、異構石蠟、異構烷烴、環已烷、庚烷、辛烷、白油和煤油等中的一種或多種混合物，用量佔整個體系的2(Γ70%。
[0012]優選的技術方案,所述乳化劑由親油性表面活性劑和親水性表面活性劑復配而成，多為非離子型乳化劑，如脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚等，兩類表面活性劑的質量比為1:6飛:1，使得親水親油平衡值在5、之間；為了增加體系的穩定性，還可加入一些醇類或鹽類作為助乳化劑，醇類或鹽類總用量佔整個體系的5?20wt%。
[0013]優選的技術方案，所述含有丙烯醯胺等單體的水相由非離子水溶性單體、陰離子單體、陽離子單體中的一種或多種組成，非離子水溶性單體選自丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、N-N- 二甲基丙烯醯胺、N-N- 二乙基丙烯醯胺和N-羥甲基丙烯醯胺、N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基吡啶及N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一種；陰離子單體選自2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸、乙烯基苯磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、烯丙基磺酸、烯丙基膦酸和/或其水溶性鹼金屬、鹼土金屬和銨鹽中的至少一種；陽離子單體選自二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨及2-丙烯醯胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨中的至少一種；
優選的技術方案，所述疏水單體包括具有環狀結構的疏水單體如苯乙烯及其衍生物、馬來酸酐、N-苯基馬來醯亞胺等，長鏈結構的疏水單體如N-烷基丙烯酸酯以及具有表面活性的乙烯基碳鏈數為8?18的丙烯醯胺氮烷基磺酸鈉等陰離子性或乙烯基碳鏈數為12?22的烯丙基烷基氯化銨等陽離子性表面活性單體。
優選的技術方案，氧化劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨或過氧化苯甲醯；還原劑選自亞硫酸鈉、亞硫酸鉀，亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀、硫代硫酸鈉、氯化亞鐵等；偶氮類化合物選自偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、2，2』-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈等；分子量調節劑選自異丙醇、叔丁醇、異丁醇、季戊四醇或一縮二丙二醇中的至少一種；交聯劑選自為亞甲基雙丙烯醯胺、二乙烯基苯、聚乙二醇二丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯等中的一種或幾種。
[0014]為了解決上述技術問題之二，本發明採用以下技術方案如下:一種苛刻油藏反相微乳液調驅體系的製備方法，依次包括以下幾個步驟:
(a)在反應釜中加入油溶性溶劑和乳化劑攪拌均勻，成為連續油相I ;將油溶性疏水單體及油溶性偶氮引發劑溶解在少量油溶性溶劑中，作為油相II。
[0015](b)將水溶性聚合單體、助乳化劑及除還原劑除外的複合引發體系在水中溶解、攪拌均勻，形成水相溶液；將還原劑溶解在水中形成還原劑水溶液；
(c)將反應釜內溫度控制在(T40°C，在油相中加入一部分水相溶液及油相II，待攪拌乳化均勻後滴加部分還原劑水溶液引發聚合；
(d)反應釜內溫度很快升高，放熱峰過後繼續反應f2小時，得到透明的丙烯醯胺聚合物微乳液；
(e)待反應溫度降回30°C以下時，再次加入部分水相溶液及油相II，待攪拌乳化均勻後再滴加部分還原劑水溶液引發聚合，如同第一次加料過程，反應完成後仍得到透明丙烯醯胺聚合物微乳液；
(f)根據所需固形物含量，還可進行第三、四次加料，最後的聚合物微乳液仍為透明或半透明的穩定體系。
[0016]上述技術方案中，優選的技術方案，將反應釜內溫度控制在1(T30°C，在油相中加入一部分水相溶液及部分油相II，待攪拌乳化均勻後滴加部分還原劑水溶液引發聚合。
[0017]根據應用需要在聚丙烯醯胺反相微乳液中加入反轉劑等表面活性劑攪拌均勻，該體系便可用於苛刻油藏三次採油用深度調剖、堵水、驅油等提高採收率的現場應用。
[0018]上述技術方案中，苛刻油藏反相微乳液調驅體系及其製備方法，包括以下步驟:在反應釜中加入油溶性溶劑和乳化劑攪拌均勻,成為連續油相I ;將油溶性疏水單體及油溶性偶氮引發劑溶解在少量油溶性溶劑中，作為油相II ;將水溶性聚合單體、助乳化劑及除還原劑除外的複合引發體系在水中溶解、攪拌均勻，形成水相溶液；將還原劑溶解在水中形成還原劑水溶液；將反應釜內溫度控制在1(T30°C，在油相中加入一部分水相溶液及油相II，待攪拌乳化均勻後滴加部分還原劑水溶液引發聚合；反應釜內溫度很快升高，放熱峰過後繼續反應f 2小時，得到透明的丙烯醯胺聚合物微乳液；待反應溫度降回30°C以下時，再次加入部分水相溶液及油相II，待攪拌乳化均勻後再滴加部分還原劑水溶液引發聚合，如同第一次加料過程，反應完成後仍得到透明丙烯醯胺聚合物微乳液；根據所需固形物含量，還可進行第三、四次加料，最後的聚合物微乳液仍為透明或半透明的穩定體系。
[0019]在聚丙烯醯胺反相微乳液中加入反轉劑等表面活性劑攪拌均勻，該體系便可用於苛刻油藏三次採油用深度調剖、堵水、驅油等提高採收率的現場應用，所述的反轉劑為親水性的表面活性劑或者酸類。
[0020]本發明涉及的苛刻油藏反相微乳液調驅體系及其製備方法，由於採用半連續反應的方法，將丙烯醯胺及其他耐溫抗鹽共聚單體分批加入到含有乳化劑的油相中，使得微乳液的聚合過程控制較為平穩並且微乳液穩定性好、可析出固形物含量較高；並且由於添加了適當的疏水單體，不僅可以增強聚合物的耐溫抗鹽性，而且疏水單體本身具有的表面活性有助於單體增容及體系的穩定性；並且通過選用合適的聚合單體及乳化劑體系，採用半連續加料方式，使得聚合過程控制穩定，且聚合物的粒徑及分布較為均勻。使用本發明所提供的製備工藝製得的刻油藏反相微乳液調驅體系，聚合物微球初始粒徑在5(Tl000nm之間可調，在高溫高礦化度下的長期老化後仍具有較好的膨脹性能及封堵性能，可用於苛刻油藏三次採油用深度調剖、堵水、驅油等提高採收率的現場應用。
[0021]下面通過具體實施例對本發明進行進一步的闡述。
【具體實施方式】
[0022]【實施例1】
在反應釜中先加入1200g白油，300gSPAN60，130gTWEEN60，攪拌至完全混合均勻，控制釜內溫度為28°C，攪拌轉速為200rpm。在另外的容器中加入670g水、750g丙烯醯胺、300g2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸鈉、4g2-丙烯醯胺基十四烷基磺酸鈉，醋酸鈉40g，乙二胺四乙酸二鈉0.8g,異丙醇2.5g,尿素12g,過硫酸銨3.2g,亞甲基雙丙烯醯胺2.5g,攪拌溶解均勻作為水相；將2.5g亞硫酸氫鈉溶於20g水中備用。將700g水相加入反應釜內的油相中，攪拌數分鐘至乳化均勻，滴入8.2g還原劑水溶液，溫度很快上升至65°C，保溫反應
1.5小時，然後降至28°C;再次加入600g水相混合均勻，滴入7.5g還原劑水溶液，溫度升到58°C，保溫反應1.5小時，然後降至28°C ;第三次加入480g水相，滴入還原劑水溶液6.3g，溫度升至62°C，保溫反應1.5小時；最後加入150g月桂酸鈉攪拌溶解均勻後取樣分析。
[0023]參考Q/SH1020中國石化集團勝利石油管理局企業標準《聚合物微球深部調驅劑技術條件》測定方法測試可析出固形物含量為31.5%，初始平均粒徑為180nm，在95°C、總礦化度18000mg/L, Ca2++Mg2+:5000 mg/L鹽水下老化I天、3天、7天,粒徑膨脹倍數分別為
3.0,4.7,5.2倍，微乳液放置3個月後仍為透明的均勻體系、不分層。
[0024]【實施例2】
在反應釜中先加入1200g環己烷，280gSPAN80,120gTWEEN80,攪拌至完全混合均勻，作為油相I，控制釜內溫度為30°C，攪拌轉速為200rpm;另外將5gN-苯基馬來醯亞胺和6g偶氮二異丁腈溶解在29g乙酸乙酯中，作為油相II。在另外的容器中加入670g水、750g丙烯醯胺、300g2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸鈉，醋酸鈉35g，乙二胺四乙酸二鈉0.Sg，異丙醇
2.5g,尿素1g,過硫酸銨3.5g,亞甲基雙丙烯醯胺2.5g,攪拌溶解均勻作為水相；將3.1g亞硫酸氫鈉溶於20g水中備用。將700g水相和16g油相II加入反應釜內的油相中，攪拌數分鐘至乳化均勻，滴入9.0g還原劑水溶液，溫度很快上升至58°C，保溫反應1.5小時，然後降至30°C ;再次加入600g水相和14g油相II混合均勻，滴入7.8g還原劑水溶液，溫度升到54°C，保溫反應1.5小時，然後降至30°C ;第三次加入450g水相1g油相II，滴入還原劑水溶液6.7g，溫度升至59°C，保溫反應1.5小時；最後加入120g十二烷基苯磺酸鈉攪拌溶解均勻後取樣分析。
[0025]參考Q/SH1020中國石化集團勝利石油管理局企業標準《聚合物微球深部調驅劑技術條件》測定方法測試可析出固形物含量為30.2%，初始平均粒徑為150nm，在95°C、總礦化度18000mg/L, Ca2++Mg2+:5000 mg/L鹽水下老化I天、3天、7天,粒徑膨脹倍數分別為
3.6,4.7,5.3倍，微乳液放置3個月後仍為透明的均勻體系、不分層。
【實施例3】
在反應釜中先加入1200g液體石蠟，380gAE0-3，攪拌至完全混合均勻，作為油相I，控制爸內溫度為25°C,攪拌轉速為200rpm ;另外將6g甲基丙烯酸十八酯和6g偶氮二異戊腈溶解在28g乙酸乙酯中，作為油相II。在另外的容器中加入670g水、700g丙烯醯胺、220g2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸鈉、SOgN-乙烯基吡咯烷酮、醋酸鈉45g，乙二胺四乙酸二鈉1.2g,正己醇2.8g,尿素12g,過硫酸銨3.8g,聚乙二醇二丙烯酸酯2.8g,攪拌溶解均勻作為水相Jf3.3g亞硫酸氫鈉溶於20g水中備用。將700g水相和16g油相II加入反應釜內的油相中，攪拌數分鐘至乳化均勻，滴入9.5g還原劑水溶液，溫度很快上升至68°C，保溫反應1.5小時，然後降至25°C ;再次加入600g水相和14g油相II混合均勻，滴入7.6g還原劑水溶液，溫度升到62°C，保溫反應1.5小時，然後降至25°C;第三次加入450g水相1g油相II，滴入還原劑水溶液7.2g，溫度升至56°C，保溫反應1.5小時；最後加入100g0P-20攪拌溶解均勻後取樣分析。
[0026]參考Q/SH1020中國石化集團勝利石油管理局企業標準《聚合物微球深部調驅劑技術條件》測定方法測試可析出固形物含量為31.3%，初始平均粒徑為120nm，在95°C、總礦化度18000mg/L, Ca2++Mg2+:5000 mg/鹽水下老化I天、3天、7天，粒徑膨脹倍數分別為
4.7,5.9,5.7倍，微乳液放置3個月後仍為透明的均勻體系、不分層。
【實施例4】
在反應釜中先加入1200g煤油，280gSPAN80，120gTWEEN80，攪拌至完全混合均勻，作為油相I，控制爸內溫度為30°C,攪拌轉速為200rpm ;另外將4g叔丁基苯乙烯和6g偶氮二異丁腈溶解在30g環己烷中，作為油相II。在另外的容器中加入670g水、700g丙烯醯胺、250g丙烯酸鈉、IlOg丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、醋酸鉀38g，二乙烯三胺五乙酸鈉1.6g，正丁醇2.8g,尿素12g,過硫酸銨3.8g, 二乙烯基苯2.8g,攪拌溶解均勻作為水相；將3.1g硫代硫酸鈉溶於20g水中備用。將700g水相和16g油相II加入反應釜內的油相中，攪拌數分鐘至乳化均勻，滴入9.2g還原劑水溶液，溫度很快上升至63°C，保溫反應1.5小時，然後降至30°C ;再次加入600g水相和14g油相II混合均勻，滴入7.2g還原劑水溶液，溫度升到60°C，保溫反應1.5小時，然後降至30°C ;第三次加入470g水相和1g油相II，滴入還原劑水溶液6.7g，溫度升至56°C，保溫反應1.5小時；最後加入90g十二烷基硫酸鈉攪拌溶解均勻後取樣分析。
[0027]參考Q/SH1020中國石化集團勝利石油管理局企業標準《聚合物微球深部調驅劑技術條件》測定方法測試可析出固形物含量為29.8%，初始平均粒徑為130nm，在95°C、總礦化度18000mg/L, Ca2++Mg2+:5000 mg/鹽水下老化I天、3天、7天，粒徑膨脹倍數分別為
4.3,5.2,5.9倍，微乳液放置3個月後仍為透明的均勻體系、不分層。
【權利要求】
1.一種苛刻油藏反相微乳液調驅體系，該微乳液由以下組分在複合引發劑的存在下反應製得；所述的微乳液組成以重量份數計，包含以下組分: a)2(T70份的油溶性溶劑； b)5?20份的乳化劑； c)(T20份的助乳化劑； d)2(T70份的含有丙烯醯胺水溶性單體的水相，單體在水相中的含量為4(Γ70%； e)0.5?10份的疏水單體； 其中，所述的複合引發劑，以上述微乳液的重量份數計，包含以下組分: (a)0.02?1.0份的氧化劑； (b)0.02?2.0份的還原劑； (c)0.03?2.0份的偶氮類化合物； (d)0.01?1.0份的交聯劑； (e)0.1?10份的尿素、硫脲； (f)0.01?0.5份的乙二胺四乙酸二鈉或二乙烯三胺五乙酸鈉； (g)0.01?0.5份的分子量調節劑。
2.根據權利要求1所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系，其特徵在於所述油溶性溶劑選自脂肪烴、芳烴、齒代烴，如甲苯、鄰二甲苯、異構石蠟、異構烷烴、環已烷、庚烷、辛烷、白油和煤油中的一種或多種混合物，用量佔整個體系的2(Γ70%。
3.根據權利要求1所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系，其特徵在於所述乳化劑由親油性表面活性劑和親水性表面活性劑復配而成，親油性表面活性劑和親水性表面活性劑的質量比為1:6飛:I，調節親水親油平衡值在5、之間。
4.根據權利要求3所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系，其特徵在於所述乳化劑為非離子型乳化劑，非離子型乳化劑為脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚。
5.根據權利要求3所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系，其特徵在於助乳化劑為醇類或鹽類。
6.根據權利要求1所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系，其特徵在於所述含有丙烯醯胺單體的水相由非離子水溶性單體、陰離子單體、陽離子單體中的一種或多種組成，非離子水溶性單體選自丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、N-N-二甲基丙烯醯胺、N-N- 二乙基丙烯醯胺和N-羥甲基丙烯醯胺、N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基吡啶及N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一種；陰離子單體選自2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸、乙烯基苯磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、烯丙基磺酸、烯丙基膦酸和/或其水溶性鹼金屬、鹼土金屬和銨鹽中的至少一種；陽離子單體選自二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨及2-丙烯醯胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系，其特徵在於所述疏水單體包括具有環狀結構的疏水單體如苯乙烯及其衍生物、馬來酸酐、N-苯基馬來醯亞胺，長鏈結構的疏水單體如N-烷基丙烯酸酯以及具有表面活性的乙烯基碳鏈數為8?18的丙烯醯胺氮烷基磺酸鈉等陰離子性或乙烯基碳鏈數為12?22的烯丙基烷基氯化銨陽離子性表面活性單體。
8.根據權利要求1所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系，其特徵在於氧化劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨或過氧化苯甲醯；還原劑選自亞硫酸鈉、亞硫酸鉀，亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀、硫代硫酸鈉、氯化亞鐵；偶氮類化合物選自偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、2，2』 -偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈；分子量調節劑選自異丙醇、叔丁醇、異丁醇、季戊四醇或一縮二丙二醇中的至少一種；交聯劑選自為亞甲基雙丙烯醯胺、二乙烯基苯、聚乙二醇二丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或幾種。
9.權利要求1所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系的製備方法，依次包括以下幾個步驟: (a)在反應釜中加入油溶性溶劑和乳化劑攪拌均勻，成為連續油相I;將油溶性疏水單體及油溶性偶氮引發劑溶解在油溶性溶劑中，作為油相II ； (b)將水溶性聚合單體、助乳化劑及除還原劑除外的複合引發體系在水中溶解、攪拌均勻，形成水相溶液；將還原劑溶解在水中形成還原劑水溶液； (c)將反應釜內溫度控制在(T40°C，在油相中加入一部分水相溶液及部分油相II，待攪拌乳化均勻後滴加部分還原劑水溶液引發聚合； (d)反應釜內溫度很快升高，放熱峰過後繼續反應廣2小時，得到透明的丙烯醯胺聚合物微乳液； (e)待反應溫度降回30°C以下時，再次加入部分水相溶液及部分油相II，待攪拌乳化均勻後再滴加部分還原劑水溶液引發聚合，如同第一次加料過程，反應完成後仍得到透明丙烯醯胺聚合物微乳液； (f)根據所需固形物含量，重複進行第三、四次加料，最後的聚合物微乳液為透明或半透明的穩定體系。
10.根據權利要求1所述的苛刻油藏反相微乳液調驅體系的製備方法，其特徵在於將反應釜內溫度控制在1(T30°C，在油相中加入一部分水相溶液及部分油相II，待攪拌乳化均勻後滴加部分還原劑水溶液弓I發聚合。
【文檔編號】C08F220/18GK104448126SQ201310435212
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】夏燕敏, 宋曉芳, 於志省, 蘇智青, 許匯 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院