微乳液聚合在制备聚合物纳米微粒中的应用研究

综述了徽乳液形成的条件,正相微乳液聚合、反相微乳液聚合、双连续微乳液聚合的特征研究,及其用于聚合物纳米微粒和有机/无机复合纳米微粒制备的研究进展。     

聚合物微凝胶制备及在油气田中的应用

聚合物微凝胶是一种聚合物交联网络颗粒,又称聚合物微球。聚合物微球凭借自身优良的耐温、耐盐性和特殊的构型,在油气田开发中应用。随油藏环境越来越恶劣,对聚合物微球的性能也提出了新的要求,研究高性能且稳定的功能型聚合物微球变得愈发重要。笔者综述了聚合物微球的主要制备方法,包括反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法、反相悬浮聚合法和分散聚合法,对比了不同制备方法的优缺点。综述了聚合物微球在深部调驱、油田荧光示踪剂和钻井液降滤失方面的应用,介绍了不同微球的功能机理,比较了不同类型调驱用聚合物微球的性能特点,对比了不同荧光聚合物微球的荧光特性。目前针对功能型微球的研究较少,应从构型考虑微球的制备,研发具有特殊功能的微球。为后续功能型聚合物制备和油气田开发应用的研究指明了方向。      

油田用聚合物微球材料研究进展

对近年来国内聚合物微球材料的制备方法和应用进行了综述,概述了聚合物微球的主要制备方法:反相乳液聚合、反相微乳液聚合、分散聚合和反相悬浮聚合等,并分析了其优缺点;着重介绍了聚合物微球在石油开采(如提高采收率、污水处理等)、增黏降滤失、润滑、防漏堵漏等方面的应用,总结了目前应用中存在的不足,并提出了改进的建议.     

聚合物微球提高油田采收率的研究与应用

聚合物微球是提高油田采收率最常用的新型高分子材料之一.本文详细介绍了聚合物微球粒径与地层孔喉的匹配关系、聚合物微球的运移机制,综述了聚合物微球的主要合成方法,即反相乳液聚合、反相微乳液聚合、反相悬浮聚合、分散聚合和无皂乳液聚合,着重分析了聚合物微球在油田调驱、堵水两方面的研究进展和应用现状,并总结了目前的研究和应用中存...     

JYC-1聚合物微球乳液膨胀性能及调驱适应性研究

采用反相乳液聚合法制备了JYC-1聚合物微球乳液,筛分为毫米级、微米级和纳米级,测定了纳米级微球乳液的粒径和表观黏度随养护时间变化规律,通过室内物理模拟实验评价了其在高含水非均质油藏模型中的调驱效果。实验结果表明：在模拟油藏温度（70℃）下JYC-1聚合物微球水化膨胀粒径逐渐增大,70℃恒温养护60 d后,JYC-1聚合物微球的PDI值为0.274,平均粒径超过了410.8 nm,此时微球乳液体系的分散性最好,膨胀作用趋于稳定;JYC-1微球乳液体系的表观黏度变化不大,养护60 d后最大表观黏度为2.4 mPa.s;JYC-1聚合物微球乳液的适宜注入浓度为2000 mg/L,适宜注入段塞为0.2 PV毫米级＋0.2 PV纳米级,在渗透率级差大于3的非均质油藏模型中调驱后,可有效扩大低渗透率岩心的波及体积,明显提高低渗透率岩心的采收率。     

单分散聚合物微球的制备技术进展

单分散聚合物微球具有特殊的结构与优异的性能,在众多领域内得到广泛的应用,相关制备技术也因此实现飞速发展.从悬浮聚合、沉淀聚合、分散聚合、乳液聚合和种子溶胀聚合等方面阐述了单分散聚合物微球的制备技术及研究进展,分析了各类聚合方法的原理、优缺点及产物特点,并对单分散聚合物微球未来的研究方向进行了展望.     

聚合物纳米微球调驱性能室内评价及现场试验

针对河南油田油藏物性特征及传统调剖效果差的问题,在确定聚合物纳米微球膨胀倍数的基础上,结合油藏物性计算出了聚合物纳米微球的初始粒径。通过流动试验测试了聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率及高低渗透率平行填砂管注聚合物纳米微球后的采收率,结果表明:聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率达到80.5%,单填砂管注入聚合物纳米微球后不同区域压力波动幅度不同,表明微球在填砂管中发生了运移、封堵、弹性变形、再运移和封堵过程;聚合物纳米微球优先进入并封堵高渗透率填砂管,改变高低渗透率填砂管的非均质性,启动低渗透率填砂管内原油,高低渗透率填砂管整体采收率提高20.5%。柴9井的试验表明,注水井注入聚合物纳米微球后,注水井的注入压力升高,吸水剖面发生显著变化,与其对应的油井产油量增加。采用聚合物纳米微球深部调驱技术可以实现深部调剖,扩大注水波及体积,提高原油采收率。      

基于毛细管模型的纳米聚合物微球深部调驱机理

常规粒径匹配理论认为,聚合物微球能否进入地层孔隙并向深部运移,取决于粒径和地层孔喉直径的匹配关系,但无法充分解释纳米聚合物微球粒径越小、调驱效果越好的现象。文中根据微观实验明确了纳米聚合物微球在地层中的主要作用形式,建立了纳米聚合物微球沉积调控关键渗流参数数学模型,同时建立了2种基于毛细管模型的聚合物微球调驱数学模型,并通过算例对模型验证。研究结果表明:纳米聚合物微球在孔隙中的作用形式主要为沉积,通过沉积使得液流部分转向,进而达到扩大波及体积的目的;纳米聚合物微球调控储层渗透率的作用机理,是沉积后改变了孔隙的比表面积;算例表明,纳米聚合物微球通过沉积调驱的效果优于常规微球的封堵作用,也与数学模型及现场使用结果相符。该研究揭示了纳米聚合物微球深部调驱机理,为现场使用提供了理论依据。     

低渗透油藏调剖/调驱剂的研制与封堵性能研究

为了解决低渗透油藏在注水开发中存在的吸水不均匀、产量递减明显、注水效果差等问题,研制了用于特低渗透油藏调驱的聚合物凝胶和聚合物微球两种堵剂,以调节注水矛盾、提高注水波及系数,从而降低含水率,提高原油采收率。分别用单体原地聚合和反相微乳液聚合两种方法,成功制备出聚合物凝胶和微球堵剂。当聚合物凝胶的制备条件为单体DT-1 8.0%,引发剂YF-3 0.15%,交联剂JL-5 0.15%时,聚合物在填砂管模型的成胶时间36 h~48 h,封堵率大于92%;当聚合物微球的制备条件为单体DT-2 5.0%,交联剂JL-9 0.60%,引发剂YF-4 0.50%时,质量分数20%的聚合物微球,在填砂管中溶胀96 h后,封堵率大于94%。本文制备的聚合物凝胶和聚合物微球体系具有封堵时间可控、封堵性强,可用于低渗透油藏的调剖/调驱,具有广阔的应用前景。     

嵌段共聚物自组装中聚合诱导自组装方法的研究进展

综述了一种嵌段聚合物纳米微球的制备新方法——聚合诱导自组装(PISA)方法,该方法结合了活性聚合和自组装两个概念,可控制嵌段聚合物纳米微球的大小、形貌和表面性能,讨论了PISA方法的优势和缺陷,并展望了PISA方法的未来发展方向。     

反相乳液法制备水溶性聚合物的研究

简要介绍了反相乳液聚合机理,详细介绍了反相乳液聚合类型,分为引发剂引发的反相乳液聚合,引发剂包括油溶性引发剂和水溶性引发剂;辐射引发的反相乳液聚合;超临界中的反相乳液聚合。探讨了影响反相乳液聚合的主要因素,包括乳化剂、连续相、搅拌以及pH和氧等其他因素。概述了反相乳液聚合法在制备水溶性聚合物方面的研究和应用,包括制备阴离子水溶性聚合物、阳离子水溶性聚合物、两性离子聚合物及两亲聚合物。最后简要介绍反相乳液聚合产品的席用领域。     

纳米微球组合调驱技术实验研究

纳米微球调驱技术目前在海上油田已经大范围推广使用。但针对具有高渗透条带和大孔道的油藏,单一纳米微球驱仍难以取得较好的封堵能力,需要与传统聚合物凝胶类调剖技术配合使用。根据矿场实际情况,开展了不同调驱剂类型,组合驱方式和纳米微球后续聚合物凝胶驱三类矿场比较容易实现的组合调驱工艺驱油效果评价实验。实验结果表明,纳米微球与传统聚合物凝胶类调驱剂搭配使用,可有效提高油藏整体的驱油效率和波及体积,达到更为显著的增油降水效果。     

疏水缔合水溶性聚合物聚合方法的研究进展

对制备疏水缔合水溶性聚合物的聚合方法进行了综述,包括非均相共溶剂法、均相共溶剂法、超声波法、胶束共聚法、微乳液聚合法、反相微乳液聚合法、自由基界面聚合法、无皂乳液聚合法、活性阴离子聚合法、基团转移聚合法、原子转移自由基聚合法、可逆加成-断裂链转移聚合法、氧阴离子引发聚合法、高分子化学修饰法、二氧化硫环聚合反应法、超临界二氧化碳法等。评述了各种聚合方法制备疏水缔合水溶性聚合物的特点,认为微乳液聚合法和超临界二氧化碳法具有较好的应用前景。     

反相乳液聚合法制备驱油用高分子表面活性剂

采用反相乳液聚合法,以(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化-还原引发剂,Span80/OP-10为复合乳化剂,十二胺为助乳化剂,将一种阴离子型表面活性单体MS(一种分子中具有耐水解的N-烷基丙烯酰胺结构的磺酸盐型单体)、N,N-二异辛烷基丙烯酰胺疏水单体(DiC8AM)与丙烯酰胺(AM)共聚制得AM-MS-DiC8AM(简称PMD)共聚物。实验结果表明,制备PMD共聚物的较佳条件为:反应温度40℃;反应时间5h;n((NH4)2S2O8)∶n(NaHSO3)=1∶1,w(引发剂)=0.10%(基于总单体);控制Span80/OP-10复合乳化剂的亲水亲油值在5～6之间;AM,MS,DiC8AM的用量(基于聚合体系的质量)分别为23.6%,6.0%,0.4%。在较佳条件下制备的PMD共聚物水溶液具有较高的表面活性、表观黏度和抗盐能力(黏度保留率为62.2%)。     

无皂型乳液聚合的研究进展

综述了无皂型乳液聚合反应机理及影响乳液稳定性的因素。对无皂型乳液聚合制备方法进行了论述,并介绍了无皂型乳液聚合的研究动态、应用和发展前景。     

A review of recent progress in preparation of hollow polymer microspheres

The preparation methods of hollow polymer microspheres both at home and abroad are summarized, and their preparation mechanisms and developmental states are presented. These methods include the liquid droplet method, dried-gel droplet method, self-assembly method, microencapsulation method, emulsion polymerization method and the template method. Hollow polystyrene microspheres are the most extensively studied in the research of hollow polymer microspheres. Through comparison of the advantages and disadvantages of different preparation methods, it is concluded that microencapsulation method is most suitable for preparing polystyrene hollow microspheres.     

聚合物纳米球驱在长庆油田特低渗透油藏中的适应性研究

针对长庆油田五里湾区特低渗透油藏地层水矿化度高、渗透率低,传统的“三采”增产措施难于开展的问题,开展了聚合物纳米球驱技术研究。利用粒度仪、透射电子显微镜、单管填砂模型以及真实岩心微观模型和双管并联填砂模型从聚合物纳米球的膨胀性、注入性、降低水相渗透率性以及室内模拟驱油几个方面系统研究了其在特低渗透油藏中的适应性。实验结果表明,聚合物纳米球具有良好的注入性,在地层水中可以发生膨胀,并能有选择地降低高渗管的水相渗透率,具有液流改向作用,可有效动用残余油,提高采收率效果显著。聚合物纳米球驱可以作为长庆油田五里湾区特低渗透油藏有效的增产手段,该研究为现场应用提供了实验依据。     

Synthesis and Properties of Novel Surface Active Maleic Monomer Containing Phosphate Group

A novel surface active monomer （surfmer） containing poly（ethylene glycol） chain and terminated phosphate group was synthesized. The copolymerization of synthesized surfmer with NVP （N-vinylpyrrolidone） and with NVP and VEP （5-tert-butylperoxy-5-methyl-2-hexene-3-yne monomer） led to formation of corresponding surface-active copolymers. The capability of application of resulted copolymers as surface active macroinitiators of emulsion polymerization of styrene and as components of polymeric scaffolds was investigated.     

两亲性高分子乳化剂的苯乙烯乳液聚合研究

以苄氧基封端的甲基丙烯酸-2-（二甲氨基）乙酯和甲基丙烯酸甲酯的两亲性嵌段共聚物B2O—PDMAEMA10—b—PMMA10和B2O—PDMAEMA30为乳化剂,进行苯乙烯的乳液聚合。考察了乳化剂类型、用量及溶液pH等对乳液聚合的影响。结果表明,单体和引发剂用量对聚合速率及转化率的影响较小。使用两亲性乳化剂且增加其用量,介质pH为中性或弱酸性,都能促进聚合速率及转化率,乳液粒子大小和分布比较均匀。