磁性聚合物复合微球调剖堵水剂研究_涂伟霞
休斯敦技术研究中心专家团组与钻采院交流达成四项合作共识
２ ２ ． ８ ４ ｔ 上升到 ３ ２ ． ４ ７ ｔ ， 上升 了 ９ ． ６ ３ ｔ ， 含 水 由
６ ０ ． ８ ６ ％下降到 ４ ２ ． ３ ６ ％， 下降了 １ ８ ． ５ 个百分点 ， 取 得 了十分显著的增油降水效果。 （ ５ ） 多段 塞 调 剖技 术 具 有 普 适 性 、 可 以 推 广 应
中国石 油抢 险灭 火陈列馆 、 国家油气 田救援广 汉基地 （ 中国石 油井控应 急救 援响应 中心 ） 、 定 向井水平 井试验基 地、 中国石 油
欠 平 衡 与 气体 钻 井 试 验 基 地 。
双 方介 绍 了随钻 测量技 术 、 旋转 导向钻井等特 色技 术进展 情况 ， 并就 拟合作研 究的 高效 Ｐ Ｄ Ｃ、 无毒 可生物 降解钻 井液及
处理剂 、 高温 高密度饱和盐水钻 井液体 系、 超 高温超 高压 系列测 井仪 研制 、 无线传 输测 试仪 、 压 裂酸化 优化 决策 系统软 件 开
发、 水平井快速 高效无 限级压裂 系列工具研 究 、 ２ ０ ０ ℃高温压裂液稠化剂 、 延迟 交联剂研 究及植 物胶 压裂液 回收再利 用技 术等
第３ ６卷 第 ６期
Ｖ０ ｌ ＿ ３ ６
Ｎｏ ． ６
钻
采
工
艺
・１ ０１ ・
Ｄ ＲＩ Ｌ Ｌ Ｉ Ｎ Ｇ＆ Ｐ Ｒ Ｏ ＤＵ Ｃ Ｔ １ ０ Ｎ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ ０ Ｇ Ｙ
表５ ３个井组调 剖前 后生产参数对 比 日产 油增 加 调剖井组 含水 日产液 下降
（ Ｈ Ｔ Ｙ Ｔ一１ ） 。
藏 增产技术 ［ Ｊ ］ ．石油勘探与开发 ， ２ ０ ０ ６ ， ３ ３ （ ５ ） ： ６ ３ ８—
反相微乳液聚合制备丙烯酰胺类聚合物微球的研究进展_杜荣荣
2015 年第 34 卷第 8 期
工
进
展
·3065·
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
综述与专论 反相微乳液聚合制备丙烯酰胺类聚合物微球的研究进展
杜荣荣，刘祥
（西安石油大学化学化工学院，陕西 西安 710065） 摘要：反相微乳液聚合技术具有稳定性好、固含量高、聚合速率快等优点而成为研究热点。本文系统地综述了 近年来国内外应用反相微乳液聚合制备丙烯酰胺类聚合物微球的研究进展，概述了微乳液的基本理论及其特征， 对稳定微乳液的制备进行了讨论；着重归纳了丙烯酰胺类的反相微乳液聚合，详述了聚合体系各组分的选择， 同时探讨了影响聚合反应的因素，认为应研究新型表面活性剂以实现高单体浓度的聚合；介绍了聚合物微球在 油田应用中提高采收率方面的应用现状。最后指出了其在深部调剖堵水领域存在的问题，以离子液体代替传统 聚合体系组分制备集智能性、复合性、多功能性等综合性能于一体的聚合物微球是其未来发展方向之一。 关键词：反相微乳液聚合；聚合物；制备；深部调堵堵水；石油 中图分类号：TE 39 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）08–3065–10 DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.08.026
Abstract：Inverse microemulsion polymerization method with good stability，high solid content，and high polymerization rate has become research highlights. Research on the microspheres of acrylamide copolymers made via inverse microemulsion polymerization both at home and abroad was reviewed. Basic concepts and characteristics of microemulsion were introduced; and the preparation of a stable microemulsion was discussed. Inverse microemulsion polymerization of acrylamides was mainly summarized， the selection of each component of polymerization system was described in detail， and the influencing factors of polymerization were discussed，which can be concluded that new surfactants should be studied in order to realize high concentration in monomer polymerization. The applications of polymer microspheres for improving recovery efficiency in oilfield were introduced. Application problems in deep profile control/water shutoff were stated. To prepare polymer microspheres with the comprehensive performance of intelligence ， compound ， versatility by replacing the traditional polymerization system components with ionic liquids should be one of focuses in the future. Key words：inverse microemulsion polymerization; polymers; preparation; deep profile control/water shutoff; petroleum 反相微乳液聚合[1]是在反相乳液聚合的基础上 发展起来的， 其首先应用于高分子领域。 20 世纪 80 [2] 年代，Candau 等 第一次应用反相微乳液聚合方法 得到了聚丙烯酰胺，结果表明反相微乳液聚合较乳 液聚合具有更高的聚合速率，自此该聚合技术成为 了研究热点，并且很快形成了系统理论。反相微乳
华北油田西柳10断块高温油藏深部调剖工艺研究
【35]吴刚,余吉良,林岳华,等.高温凝胶深部调剖剂的研究及在华北油田西柳10断块的应用【J】.石油钻采工艺,2012,34(1):100—102。
[36】王平美,罗健辉,等.用于高温高盐油田的非离子聚合物弱凝胶调驱体系[J】.石油钻采工艺,2002,24(5):53.55。
驱油段塞8006006004000
调剖段塞10006008001000两柳10—53X107030
驱油段塞8006006003300
调剖段塞1000600800800西柳10.681011730
驱油段塞8006006002950
调剖段塞1000600800800西柳10-20X107830
驱油段塞8006006003400
第二章西柳10断块油藏概况及开发动态
表2-22011年西柳lO断块调削井注入参数设计
前置段塞化学剂浓度(mg/L)
注入处理半井号表活剂注入量
段塞类型聚合物A剂B剂量m3径m
%m3
调剖段塞1000600800800西柳10—14105930
驱油段塞8006006003000
【3l】李永太,蒲春生,等,低渗透油Ffl聚合物驱室内研究与现场试验[M】,陕西科技出版社2007。
【32]孑L柏岭、昌润珍、海玉芝,河南油田微凝胶驱技术的矿场实践与认识[J】,大庆石油地质与丌发,2008,27(6):99.103。
【33]孑L柏岭、昌润珍、唐金星,微凝胶与聚合物组合驱复合效应研究及矿场应用[J],油Itt 化学,2012,29(1):43.47。
调剖段塞1000600800800两柳10—16107830
Fe3O4@SiO2P(MA-AM)复合微球调剖剂的制备及性能研究
Fe3O4@SiO2/P(MA-AM)复合微球调剖剂的制备及性能研究李谦定 ，王甜甜*，孟祖超，马士越（西安石油大学化学化工学院，陕西西安710065）摘要：采用共沉淀法制得纳米Fe3O4粒子，SiO2包覆处理后用KH-570对其进行表面改性，后采用分散聚合法制得Fe3O4@SiO2/P(MA-AM)聚合物复合微球。
通过红外光谱、电镜扫描、激光粒度分析等手段对微球的Fe3O4@SiO2内核和P(MA-AM)聚合物外壳的复合结构进行了表征。
通过对聚合物复合微球溶胀性能、封堵性能的试验表明，该微球具有良好的吸水膨胀性、耐温抗盐性以及一定的封堵运移能力，可以用于注水井的深度调剖；同时，在用于注水井调剖驱油剂使用时，若被挤入油层随采出液携带出时，也可采用磁性分离处理，是具有应用潜力的磁性调剖堵水剂。
关键词：聚合物复合微球；分散聚合法；扫描电镜；调剖堵水；磁性分离中图分类号：TE357文献标志码：AStudies on synthesis and properties of Fe3O4@SiO2/P(MA-AM) polymer microspheres as profile-control agentLI Qian-Ding，WANG Tian-Tian*，MENG Zu-Chao，MA Shi-Yue (College of Chemistry and Chemical Engineering，Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065，China) Abstract：Fe3O4 nanopaticles were synthesized using coprecipitation method, the surface modification of Fe3O4 particles had been done by KH-570 after coated SiO2 processing, Fe3O4@SiO2/P(MA-AM) polymer composite microsphere was synthesized using dispersion polymerization. the complex structures of Fe3O4@SiO2 (kernel) and P(MA-AM) (polymer shell) were characterized by infraced spectra, Scanning electron microscopy, laser size analysis. The research of swelling capacity and sealing ability Show that the title polymer composite microsphere with certain molecular references is well with water swelling、plugging ability、salt and temperature resistance. it can be used for depth profile control in water injector;收稿日期：2015-06-25基金项目：陕西省教育厅科学研究计划专项项目（14JK1569）；陕西省科技厅基金项目（2013JQ2015）作者简介：李谦定（1959-），男，硕士，教授，研究生导师，主要从事油气田化学和精细化工方面的教学与科研工作，qdli@；王甜甜（1990-），女，硕士生，主要从事油气田化学和精细化工方面的研究，通讯联系人，547147759@。
聚合物微球调剖剂流变性实验研究
聚合物微球调剖剂流变性实验研究
聚合物微球调剖剂是目前油田开发中常用的一种水驱辅助技术，它具有粘度大、渗透率调节范围广等优点。
在油田开发过程中，为了了解和掌握该调剖剂的流变性质，需要进行一系列相关的实验研究。
一、实验目的
本实验的目的是研究聚合物微球调剖剂的流变性质，包括黏度、流动阻力和剪切性能等。
二、实验设备
本实验所需的设备包括：流变仪、温控水浴槽、注射泵、离心机、示波器等。
三、实验步骤
1.准备样品
将聚合物微球调剖剂样品取出，放入温控水浴槽中，使其温度稳定在实验室设定的温度下。
2.测定黏度
将样品注入流变仪的样品池中，设定速度梯度范围并开启流变仪，设置施加剪切应力。
使用流变仪测定样品的粘度，记录下相对剪切速率和附加剪切应力的变化情况，根据测定结果得到样品的黏度。
4.测定剪切性能
将样品分别装入细管道和宽管道中，并通过控制压力差的方式使样品在管道中通过。
记录下样品在细管道和宽管道中通过的时间，并计算出其平均流速。
当剪切速率较小时，黏度较高；剪切速率增大时，黏度逐渐降低。
流动阻力和剪切性能也会根据剪切应力的变化而变化。
通过实验结果分析，可以得出聚合物微球调剖剂的流变特性，为其在油田开发中的应用提供参考。
纳米聚合物微球与低矿化度水复合调驱效果评价及作用机理
纳米聚合物微球与低矿化度水复合调驱效果评价及作用机理袁伟峰;杨钰龙;侯吉瑞;程婷婷
【期刊名称】《油田化学》
【年(卷),期】2022(39)1
【摘要】低渗透油藏注水开发过程中注入水窜逸严重,开发后期仍存在大量剩余油。
聚合物微球驱和低矿化度水驱是油藏深部调驱的两种有效手段,前者侧重调剖,后者
侧重驱油,两者结合有望达到兼具调剖和驱油的双重效果。
通过岩心驱替实验对纳
米聚合物微球与低矿化度水复合调驱效果进行评价,并利用核磁共振T_(2)谱和成像测试,揭示岩心驱油过程中不同尺寸孔隙中原油动用程度和驱油机理。
结果表明,微
球能够有效封堵水窜通道,改变注入流体流动方向,使低矿化度水进入中小孔隙,提高波及效率和驱油效率,且注入水矿化度越低,中小孔隙中的原油动用程度越高。
提高
微球浓度和降低注入流体矿化度均会增强微球封堵效果,引起注入压力增加和采收
率显著提高。
低矿化度水与纳米聚合物微球协同增效驱油具有提高低渗透油藏采收率的潜力。
【总页数】7页(P39-45)
【作者】袁伟峰;杨钰龙;侯吉瑞;程婷婷
【作者单位】中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院;重庆科技学院石油与天然气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.46
【相关文献】
1.聚合物纳米微球调驱技术在低渗透油田的应用及效果
2.聚合物纳米微球调驱技术在低渗透油田的应用及效果
3.纳米聚合物微球对高渗透介质封堵效果评价及作用机理
4.低渗油藏用聚合物微球/表面活性剂复合调驱体系
5.纳米聚合物微球/表面活性剂复合调驱体系评价及应用
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聚合物微球调剖剂流变性实验研究
聚合物微球调剖剂流变性实验研究1. 引言1.1 背景介绍聚合物微球调剖剂是一种新型的油田调剖剂，在油田开发中具有重要的应用价值。
背景介绍部分将从聚合物微球调剖剂的起源和发展历史、目前的研究现状以及存在的问题和挑战等方面进行详细介绍。
首先，聚合物微球调剖剂起源于传统的聚合物调剖剂，因其特殊的微球形态而得名。
随着油田开发的需求不断增加，传统的聚合物调剖剂已经不能满足复杂油藏中岩石孔隙结构的调剖需求。
因此，聚合物微球调剖剂的研究逐渐兴起，并在实际应用中取得了一定的成效。
其次，目前聚合物微球调剖剂在油田开发中的应用还存在一些问题和挑战。
例如，微球的尺寸和形态对调剖效果的影响尚未完全明确，微球的稳定性和分散性需要进一步改进，以满足不同油藏的需求。
总的来说，聚合物微球调剖剂作为一种新型的油田调剖剂，具有很大的发展潜力和应用前景。
通过深入研究和实验验证，可以更好地了解其流变性能和调剖效果，为油田开发提供更加可靠的技术支持。
1.2 研究意义聚合物微球调剖剂是一种新型的增黏剂，具有较好的流变性能。
研究意义主要表现在以下几个方面：1. 提高油藏调剖效果：聚合物微球调剖剂具有粘度高、稳定性好的特点，可以有效地提高驱油效率，进而提高油藏的采收率。
2. 降低开采成本：通过对聚合物微球调剖剂的流变性进行实验研究，可以优化调剖剂配方，减少用量，降低开采成本。
3. 探索新型油藏调剖技术：聚合物微球调剖剂属于新型的调剖剂，研究其流变性能有助于拓展油藏调剖技术的应用领域，推动油田开发技术的进步。
4. 为环境保护做出贡献：聚合物微球调剖剂具有生物降解性，对环境影响较小。
通过对其流变性的研究，可以更好地利用这种环境友好型调剖剂，为油田环境保护作出贡献。
研究聚合物微球调剖剂的流变性具有重要意义，既有利于提高油藏开采效率，又有助于降低开采成本，同时还可以推动油田开发技术的发展，为环境保护作出积极贡献。
1.3 研究目的我们的研究目的是通过对聚合物微球调剖剂的流变性进行实验研究，探讨其在油藏开发中的应用潜力和优势。
一种磁性聚合物纳米微球及其制备方法[发明专利]
![一种磁性聚合物纳米微球及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/43168cc8760bf78a6529647d27284b73f2423637.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1328065A [43]公开日2001年12月26日[21]申请号01126182.X [21]申请号01126182.X[22]申请日2001.07.16[71]申请人复旦大学地址200433上海市邯郸路220号[72]发明人王雷 邓勇华 阿德尔哈米特·欧拉萨府寿宽 [74]专利代理机构复旦大学专利事务所代理人陆飞[51]Int.CI 7C08F 2/22C08F 2/34C08F 2/06权利要求书 2 页 说明书 7 页[54]发明名称一种磁性聚合物纳米微球及其制备方法[57]摘要本发明是一种磁性聚合物纳米微球及其制备方法。
首先利用化学沉淀法合成具有超顺磁性的铁氧化物纳米无机微球。
然后利用反相微乳液聚合方法,对丙烯酰胺类和丙烯酸类等亲水性单体在氧化还原或热引发体系中,加入乳化剂、引发剂、交联剂、铁氧化物微球,控制反应在一定的投料范围内在温和的反应条件下合成具有超顺磁性的、粒径在70－140nm的磁性聚合物微球。
用相反转方法形成溶胀的微球粒径为80－250nm。
本发明具有方法简单,原料易得,微球粒径可控等特点。
01126182.X权 利 要 求 书第1/2页 1、一种磁性聚合物纳米微球，其特征在于以丙烯酰胺类和丙烯酸类亲水性单体聚合产生的聚合物为包裹层，以无机磁性材料铁氧化物为核，先由溶液沉淀合成铁氧化物无机微球，再用反相微乳液聚合方法合成磁性聚合物微球，其粒径为70—140纳米，磁饱和强度为1.0—15.0e m u/g，且具有超顺磁性。
2、根据权利要求1所述的磁性聚合物纳米微球，其特征在于包裹层所用的聚合物单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸钠、马来酸、衣康酸的一种或几种。
3、根据权利要求1或2所述的磁性聚合物纳米微球，其特征在于核铁氧化物为二价铁盐和三价铁盐。
4、一种权利要求1所述的磁性聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)溶液沉淀法合成铁氧化物无机微球：将两价铁盐和三价铁盐溶于适量的水中，两价铁盐和三价铁盐的摩尔比为0.5-5.0，通氮驱氧，10-100分钟。
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A B
800.3 1095.4
1661.3
2945.3 3210.0 1718.4
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 !"/cm-1
!2Fe3O4@SiO2(A)"PAMAA/Fe3O4@SiO2(B)#$%&’!
图２中， 谱图 Ａ 和 Ｂ 分别为 Ｆ ｅ Ｓ ｉ Ｏ ３Ｏ ４＠ ２ 纳米 ／ 粒子和聚合 物 复 合 微 球 Ｐ ＡＭＡＡ Ｆ ｅ ｉ Ｏ ３Ｏ ４ ＠Ｓ ２ 的 红外光谱图 。 在谱图 Ａ 中 ， ８ ０ ０． ３ｃ ｍ－１ 处 为 Ｓ ｉ －Ｏ－ Ｓ ｉ键的弯曲振动吸收峰 ， １ ０ ９ ５． ４ｃ ｍ－１ 处为 Ｓ ｉ Ｓ ｉ －Ｏ－ 键的伸缩振动吸收峰 ， ９ ４ ４． ８ｃ ｍ－１ 处 为 Ｓ ｉ －ＯＨ 键 的弯曲振 动 吸 收 峰 。 在 谱 图 Ｂ 中 ， 发现谱图 Ａ 中 在１ Ｓ ｉ Ｏ ６ ６ １． ３ｃ ｍ－１ 、 １ ７ １ ８． ４ ２ 的 特 征 峰 消 失， ｃ ｍ－１ 、 ２ ９ ４ ５． ３ｃ ｍ－１ 、 ３ ２ １ ０． ０ｃ ｍ－１ 处 出 现 新 特 征 峰， 其中 ， １ ６ ６ １． ３ｃ ｍ－１ 处为酰胺中 Ｃ＝Ｏ 键的振动 吸收峰 ， ３ ２ １ ０． ０ｃ ｍ－１ 处为酰胺中 Ｎ－Ｈ 键 的 伸 缩 振动吸收峰 ， １ ７ １ ８． ４ｃ ｍ－１ 处 为 酸 中 Ｃ＝Ｏ 键 的 振 动吸收峰 ， ２ ９ ４ ５． ３ｃ ｍ－１ 处为甲基中 Ｃ－Ｈ 键的不 对称伸缩振动吸 收 峰 。 由 谱 图 Ｂ 中 Ｓ ｉ Ｏ ２ 的特征峰 消失及聚合物组分 的 特 征 峰 出 现 ， 说明发生聚合反 应后 Ｓ 形成了复合 ｉ Ｏ２ 被完全包埋到聚合微球内部 ， 结构 。
１－８ ］ 。 剂的结构调整与优化仍需研究探讨 ［
予无机有机聚合物 复 合 调 剖 剂 两 个 应 用 特 性 ： ①作 为磁性堵水剂用于生产油井内 ， 提高油层采收率 ； ② 作为调剖驱油剂用 于 注 水 井 内 ， 如果被挤入油层随 可进行磁性分离处理 。 采出液携带出 ， 不同于已有文献报导的用于油田堵水领域的磁
／ ＡＡ Ｆ ｅ Ｓ ｉ Ｏ ３Ｏ ４＠ ２。 微 球 干 燥 后 制 样 用 扫 描 电 镜 、 红外光谱仪和震动样品磁强计进行表征 。
!1Fe3O4@SiO2"#(A)$PAMAA/Fe3O4@SiO2% &’(B)()( )*+% ! C SEM
944.8
１． ３ 磁性聚合物微球的溶胀性能研究 ／ 将Ｐ ＡＭＡＡ Ｆ ｅ ｉ Ｏ２ 微 球 溶 于 水 中 配 制 ３Ｏ ４ ＠Ｓ ／ 加入 成５ ０ ｍＬ 质量浓度 为 ３ ０ ０ｍ Ｌ 的 分 散 体 系， ｇ ， ／ ／ 一定量的 Ｎ 使矿化度分别为 ０ｍ ａ Ｃ ｌ Ｌ、 ２ ０ ０ ０ｍ ｇ ｇ ／ ／ ／ Ｌ、 ５ ０ ０ ０ｍ Ｌ、 １ ０ ０ ０ ０ｍ Ｌ、 ２ ０ ０ ０ ０ｍ Ｌ和５ ０ ｇ ｇ ｇ ／ ０ ０ ０ｍ Ｌ。 将各分散体系在 ６ ０ ℃ 条件下放置 ３ 天 ｇ 后， 用粒度分析仪测定微球的水动力学粒径 ， 分析不 ／ 同矿化度对 Ｐ ＡＭＡＡ Ｆ ｅ ｉ Ｏ ３Ｏ ４ ＠Ｓ ２ 微球溶胀性能 的影响 。 此外 ， 改变 聚 合 物 微 球 水 分 散 体 系 的 环 境 温度 （ 和 放 置 时 间， 考察 ２ ５ ℃、 ６ ０ ℃、 ７ ０ ℃、 ８ ０ ℃） 温度和溶胀时间对微球溶胀性能的影响 。 １． ４ 磁性聚合物微球的封堵性研究 ／ 将Ｐ ＡＭＡＡ Ｆ ｅ ｉ Ｏ２ 微 球 配 制 成 质 量 浓 ３Ｏ ４ ＠Ｓ ／ 度为 １ 在６ ０ ０ｍ Ｌ 的 分 散 体 系， ０ ℃ 条 件 下 溶 胀， ｇ 利用微孔滤膜分别于 １、 ３、 ４、 ８、 １ ０天后分别测试分 析分散体系的过滤体积随过滤时间的变化关系 。 玻 ／ 孔径 １． 膜 璃微纤维滤膜为 Ｗｈ ａ ｔ ｍ ａ ｎ Ｇ Ｆ Ａ（ ６μ ｍ， 。 直径为 ４ ７ ｍｍ）
［ １ ２］ ， 采用共沉 淀 法 制 备 磁 性 Ｆ 加入 ｅ ３Ｏ ４ 粒子
结构 。 图 １ Ａ 为Ｆ ｅ Ｓ ｉ Ｏ ＥＭ 图 。 ３Ｏ ４＠ ２ 纳米粒子的 Ｓ 可以看出 ， 核 －壳型磁性氧化硅纳米粒子分散性良好 约为２ 且粒径均匀 ， ５ ０ｎ ｍ。 图１ Ｂ 和１ Ｃ 分别为聚合 ／ 物复合微球 Ｐ ＡＭＡＡ Ｆ ｅ ｉ Ｏ ３Ｏ ４ ＠Ｓ ２ 分散在乙醇和 水中的扫描电镜图 。 图中没有明显的 Ｆ ｅ ｉ Ｏ ３Ｏ ４ ＠Ｓ ２ 球形粒子分布 ， 说明体系发生了聚合反应 ， 且Ｆ ｅ ３Ｏ ４ 形成包覆结 ｉ Ｏ２ 粒 子 完 全 被 包 埋 于 聚 合 物 中 ， ＠Ｓ 粒径为几个微米 。 构，
２ 结果与讨论
２． １ 磁性聚合物微球的形貌与结构 扫描电镜和红外光谱分析表明磁性聚合物微球 是含有 Ｆ ｅ ｉ Ｏ２ 和 Ｐ ＡＭＡＡ 的 无 机 有 机 复 合 ３Ｏ ４ ＠Ｓ
５ ０ ６
石 油 与 天 然 气 化 工 Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ Ｏ Ｆ Ｏ Ｉ Ｌ ＆Ｇ Ａ Ｓ ２ ０ １ ２ ／ 不同的溶胀 时 间 对 Ｐ ＡＭＡＡ Ｆ ｅ ｉ Ｏ２ 微 球 粒 ３Ｏ ４ ＠Ｓ 径的影响 。 随着溶 胀 时 间 的 逐 渐 增 长 ， 微球持续膨 粒径持续快速增大 。 微 球 的 初 始 粒 径 为 约 ２ 胀， ３ ５ ０ 当溶胀持续 ３ 天后 ， 微球粒径达到约 ４ ０ ０ ０ｎ ｍ， ｎ ｍ， 当溶 胀 １ 微球的粒径则达到了约１ ２ 天 后， ４ ５ ０ ０ 为初始粒径 的 ６ 倍 左 右 。 这 说 明 ， 延长溶胀时 ｎ ｍ， 该复合微球持续膨胀 ， 结构稳定不发生分解 。 间，
效果 ， 但是随着应用的扩大 ， 当注入水井内的聚合物 微球被挤入油层 ， 在开采时容易被携带出 ， 油井产出 组分变复杂 ， 增大了采出 液中聚合物的含量会增加 ， 液的处理难度 。 无机有机复合材料具有结构易调变 性而备受关注 。 无机有机聚合物复合微球作为有应 用潜力的调剖驱油 剂 ， 其无机组分与有机聚合物以 结构稳定 ， 兼具有无机组分的高封堵强 化学键结合 ， 度和聚合物组分的膨胀变形运移能力
［ １ １］
。 因此 ， 在
无机有机聚合物复 合 微 球 内 引 入 磁 性 成 分 ， 将会赋
， 涂伟霞 （ 女， 现 为 北 京 化 工 大 学 副 教 授， 博 导， 主 １ ９ ７ ４－ ） ２ ０ ０ ０ 年毕业于中国科学院化 学 研 究 所 并 获 博 士 学 位 ， 作者简介 ： （ 包 括 油 气 田 开 发 方 面 的 研 究。地 址： 北京市朝阳区北三环东路１ 要从事纳米材料的 合 成 与 应 用 ， １ ０ ０ ０ ２ ９） ５号１ ０ ０ 信 箱。 ： Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｔ ｕ ｗ ｘ ａ ｉ ｌ ． ｂ ｕ ｃ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ ＠ｍ
５ ０ ４
石 油 与 天 然 气 化 工 Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ Ｏ Ｆ Ｏ Ｉ Ｌ ＆Ｇ Ａ Ｓ ２ ０ １ ２
磁性聚合物复合微球调剖堵水剂研究
涂伟霞 夏海虹
９－１ ０］ 。 虽然聚合 物 微 球 有 较 好 的 调 剖 驱 油 剖堵水 ［
性磁性聚合物微球 调 剖 剂 ， 是由磁性无机组分和聚 其粒径 合物组分以化学键 结 合 形 成 稳 定 复 合 结 构 ， 为纳／微米级 ， 具有超顺磁性 。 利用该微球的无机组 分增强封堵强度 ， 有机组分聚合物层的吸水膨胀性 而具有弹性和变形 性 有 利 于 进 入 底 层 深 部 ， 提高调 剖性能 ； 同时 ， 进入采出液中的聚合物微球可实现磁 此外 ， 可作为选择性堵水剂应用于生产油井 性分离 ； 内， 易于调控磁性堵水作用 ， 基于其复合结构及稳定 特性可避免普通磁性堵水剂在油井内堵死的风险 。 本文介绍 了 以 Ｆ ｅ ｉ Ｏ ３Ｏ ４ ＠Ｓ ２ 无机纳米粒子和 研究了微球的 聚丙烯酰胺 －丙烯酸复合合成的微球 ， 溶胀性能 ， 用微孔滤膜试验分析了微球的封堵性 ， 为 其作为调剖堵水剂的应用提供研究基础 。
（ 北京化工大学化学工程学院有机无机复合材料国家重点实验室 ） 纳／微米级的磁性聚合物复 合 微 球 ， 可用作深度调剖驱油剂和堵水 摘 要 介绍了结构稳定 、 剂 。 表征分析了微球内磁性二氧化 硅 无 机 内 核 和 聚 丙 烯 酰 胺 －丙 烯 酸 聚 合 物 外 壳 的 复 合 结 构 。 室 该聚合物复合微球具有很好的水溶胀性 、 耐温耐盐性 ， 并具有一定的封堵能力 ， 适 内评价试验表明 ， 于注水井深部调剖 ； 同时 ， 该聚合物复合微球具有超顺磁性 ， 作为选择性调剖堵水剂 ， 不仅在其突破 油层随采出液携出时可实现磁性分离 ， 而且适于在生产油井内进行磁性堵水 ， 是一种具有潜质的新 型调剖堵水剂 。 关键词 调剖 聚合物微球 磁性分离 磁性堵水 溶胀性 封堵性 ： ／ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ０ ０ ７ ＤＯ Ｉ １ ０． ３ ９ ６ ９ ３ ４ ２ ６． ２ ０ １ ２． ０ ５． ０ １ ３ － ｊ 可动弱凝胶 、 水膨体聚合物 目前的调剖技术有 ： 凝胶 、 无机堵剂 、 交联聚合物溶液 、 磁性堵水剂等 ， 这 些技术的深部调剖 效 果 有 待 进 一 步 提 高 ， 调剖堵水
１ 卷 第 ５ 期 涂伟霞 等 磁性聚合物复合微球调剖堵水剂研究 第４
５ ０ ５
１ 实验部分
１． １ 实验仪器 ； 扫描电子显微 镜 Ｓ 日本日立公司） 纳米 ４ ７ ０ ０（ － 英 激光粒度 电 位 分 析 仪 Ｚ Ｅ ＴＡ Ｓ Ｉ Ｚ Ｅ Ｒ Ｎ ａ ｎ ｏ Ｚ Ｓ ９ ０（ ； 国Ｍ 傅里叶变换红外光谱仪 Ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｒ ｎ公 司） Ｅ Ｒ － ； 德国 Ｂ 多功能磁性测试仪 Ｔ Ｅ Ｘ ７ ０ Ｖ（ ｒ ｕ ｋ ｅ ｒ公 司） （ 。 美国 Ｑ Ｖ ｅ ｒ ｓ ａ Ｌ ａ ｂ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ 公司 ） ｇ １． ２ 磁性聚合物微球的制备