新型低界面张力纳米微球调驱剂的合成与性能研究

作     者：陈世军 潘智杰 杨继刚 吕伟 李谦定 CHEN Shijun;PAN Zhijie;YANG Jigang;LYU Wei;LI Qianding

作者机构：西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 西安长庆化工集团有限公司陕西西安710018 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710021 

出 版 物：《西安石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of Xi’an Shiyou University（Natural Science Edition）)

年 卷 期：2024年第39卷第2期

页      面：62-69页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(519742523) 

主　　题：聚合物纳米微球 反相乳液聚合 调驱 封堵率 洗油效率 

摘      要：聚丙烯酰胺纳米微球调驱剂作为一种新型的纳米驱油材料,在油田提高采收率方面取得了广泛应用。但是,目前使用的聚丙烯酰胺纳米微球功能主要以封堵为主,存在单体固含量低、水溶液吸水膨胀速度过快、驱油和降低表界面张力功能较差等问题。利用反相乳液聚合法,以白油为油相,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)混合单体为水相,油酸/双子聚醚/OP-10混合表面活性剂为乳化剂,根据三元相图确定油相/乳化剂/水相三相的最佳配比(质量分数)为33.93%/24.87%/41.2%,以甲叉双丙烯酰胺(MBA)作为交联剂,在35℃利用氧化-还原剂聚合获得了既具有封堵功能,又具有超低表界面张力、高洗油效率的新型纳米微球调驱剂。工艺优化实验确定最佳的合成条件为单体配比m(AM)∶m(AMPS)为8∶1,交联剂质量分数为0.1%,氧化-还原剂质量分数为0.3%,搅拌速度为450 r/min。对聚合物纳米微球进行表征和性能评价,结果表明,其固含量为20.1%,粒径为54 nm,纳米微球封堵率可达95.1%,用其0.2%的水溶液测得界面张力为0.332 mN/m,洗油效率高达89.13%,为实施油田调驱提供了一种新材料。