一种油田用抗盐型聚丙烯酰胺乳液的制作方法

本技术涉及石油开采领域，更具体地说，它涉及一种油田用抗盐型聚丙烯酰胺乳液。

背景技术：

1、油田是生产原油的地区，随着工业的发展，原油需求量逐渐增加，油田的开采日渐重要。

2、石油开采过程中，注水开发采收率一般为40％，地下仍存在大量油未采出，现有技术中，一般采用注入聚丙烯酰胺溶液增加驱替液粘度、改善流度比，扩大波及体积来增加采油量，提高采收率。

3、聚丙烯酰胺乳液通常性能稳定，所需地面注入设备简单，投资小，操作方便的优点，但随着油田注水开发，含水率上升，地下原生水和大量注入水经采油井产出，并净化处理回注油藏，油田地层水中含有大量氯化钠、氯化钙、碳酸氢纳等盐分，聚丙烯酰胺分子链上的电荷容易受到盐离子的影响，导致分子链发生断裂，并可能改变乳液中的离子浓度，从而影响聚丙烯酰胺分子链间的稳定性，从而出现粘度降低的问题，影响聚丙烯酰胺乳液的使用效果。

4、因此，如何制备一种抗盐的聚丙烯酰胺乳液，应用于油田开采石油领域，是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了制备一种抗盐的聚丙烯酰胺乳液，本技术提供一种油田用抗盐型聚丙烯酰胺乳液。

2、本技术提供的一种油田用抗盐型聚丙烯酰胺乳液，采用如下的技术方案：

3、一种油田用抗盐型聚丙烯酰胺乳液，所述聚丙烯酰胺乳液包含以下重量份的原料：水250-280份、丙烯酰胺70-90份、阴离子单体60-80份、抗盐剂18-25份、分散剂5-10份、连接剂10-15份、扩链剂0.01-0.1份、氧化剂0.01-0.03份、还原剂0.01-0.03份、偶氮引发剂0.01-0.04份。

4、通过采用上述技术方案，利用抗盐剂的抗盐效果，赋予聚丙烯酰胺乳液较好的抗盐性，配合连接剂和扩链剂，提高聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性，尽量避免聚丙烯酰胺乳液被盐分影响，进一步提高聚丙烯酰胺乳液的抗盐性，使聚丙烯酰胺乳液能够用于油田开采石油领域。

5、优选的，所述抗盐剂由质量比为1:0.5-1的氮掺杂碳纳米管、柠檬酸改性多孔二氧化硅组成。

6、通过采用上述技术方案，氮掺杂碳纳米管、柠檬酸改性多孔二氧化硅相配合，利用氮掺杂碳纳米管的正电荷，与聚丙烯酰胺负电荷相互吸引连接，提高聚丙烯酰胺乳液的结构粘度稳定性，配合柠檬酸表面的羧基与聚丙烯酰胺的交联效果，使得抗盐剂能够与聚丙烯酰胺相互接触并且稳定交联。

7、当聚丙烯酰胺乳液接触盐分时，首先抗盐剂与盐分接触，利用氮掺杂碳纳米管对盐分的吸附效果以及对氯离子的束缚，配合柠檬酸改性多孔二氧化硅中柠檬酸与盐中金属离子较好的络合效果，控制盐分含量，尽量避免氯化钠、氯化钙破坏聚丙烯酰胺的分子结构，从而保证聚丙烯酰胺具有较好的粘度稳定性，能够在石油开采过程中起到阻止油层堵塞，保证原油品质和纯度的效果。

8、氮掺杂碳纳米管和柠檬酸改性多孔二氧化硅相配合，还能够通过交联而束缚聚丙烯酰胺乳液中的水分，不易因盐分存在而导致聚丙烯酰胺乳液出现脱水问题，保证聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性和流变性；并且利用碳纳米管和多孔二氧化硅中的孔隙结构，进一步保证聚丙烯酰胺乳液的分子流动性，从而使聚丙烯酰胺乳液具有较好的流变性，能够提高石油的开采效率。

9、优选的，所述氮掺杂碳纳米管由赖氨酸和尿素掺杂碳纳米管制得，赖氨酸和尿素的质量比为1-4:1。

10、通过采用上述技术方案，赖氨酸和尿素含有较高含量的氮，并且限定赖氨酸和尿素的添加量，利用赖氨酸中氮的正电荷，使掺杂到碳纳米管中的氮具有较高的正电荷分布量，并且碳纳米管表面的氮能够与多孔二氧化硅表面的柠檬酸在聚丙烯酰胺乳液中反应，酸性条件下，进一步提高碳纳米管表面带正电荷氮的含量，从而保证氮掺杂碳纳米管与聚丙烯酰胺的交联稳定性，配合碳纳米管的多孔结构，进一步吸附聚丙烯酰胺分子，同时利用碳纳米管的支撑骨架连接作用，使聚丙烯酰胺乳液具有较好的分子结构稳定性，不易因盐分而影响聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性和流变性，从而使聚丙烯酰胺乳液具有较高的抗盐性。

11、优选的，所述柠檬酸改性多孔二氧化硅由多孔二氧化硅置于柠檬酸溶液中浸泡分散制得。

12、通过采用上述技术方案，利用多孔二氧化硅的多孔性，便于负载柠檬酸溶液，利用柠檬酸与聚丙烯酰胺的交联效果配合多孔二氧化硅的多孔隙效果，不仅能够他提高聚丙烯酰胺乳液中分子稳定性，而且能够提高聚丙烯酰胺乳液的流变效果，提高采油效率。

13、优选的，所述连接剂由质量比为1:1-2的丙烯酸甲酯改性氧化锌晶须和纳米银粉组成。

14、通过采用上述技术方案，丙烯酸甲酯改性氧化锌晶须和纳米银粉相配合，利用丙烯酸甲酯与聚丙烯酰胺、柠檬酸改性多孔二氧化硅的交联效果，配合氧化锌晶须和多孔二氧化硅的骨架支撑效果，进一步提高聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性，不易被盐分影响，并且丙烯酸甲酯能够增加聚丙烯酰胺乳液的内聚力，进一步保证了聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性；同时氧化锌晶须的针状结构配合多孔二氧化硅的孔隙，为聚丙烯酰胺分子的流动提供空间和导流效果，保证聚丙烯酰胺乳液的流变性。

15、丙烯酸甲酯改性氧化锌晶须、纳米银粉相配合，丙烯酸甲酯能够络合金属离子，如钠离子和钙离子，而纳米银粉能够络合氯离子，从而去除盐分的同时，利用氧化锌晶须和纳米银粉的支撑、交联效果，尽量避免聚丙烯酰胺分子受盐分影响而出现分子键断裂问题，保证聚丙烯酰胺乳液的抗盐性。

16、优选的，所述丙烯酸甲酯改性氧化锌晶须由质量比为1:0.1-0.3:0.02-0.05的氧化锌晶须、丙烯酸甲酯和乙基纤维素溶液制成。

17、通过采用上述技术方案，氧化锌晶须、丙烯酸甲酯相配合，利用乙基纤维素溶液的粘性，提高丙烯酸甲酯的粘性，从而便于丙烯酸甲酯粘附在氧化锌晶须表面，氧化锌为四针状氧化锌晶须，四方立体结构，便于聚丙烯酰胺分子流动，从而保证聚丙烯酰胺乳液流变性；而氧化锌晶须表面丙烯酸甲酯，能够提高氧化锌与聚丙烯酰胺的交联效果，从而提高聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性和抗盐性。

18、优选的，所述阴离子单体由质量比为1:0.2-0.4的丙烯酸和磺酸钠组成。

19、通过采用上述技术方案，丙烯酸和磺酸钠相配合，生成的聚丙烯酰胺具有较好的粘度稳定性、流变性，并且磺酸基抗盐性较强，进一步提高成品聚丙烯酰胺乳液的抗盐性。

20、优选的，所述分散剂为聚乙二醇8000、聚乙二醇10000、聚乙二醇20000中的一种。

21、通过采用上述技术方案，高分子量聚乙二醇能够在聚丙烯酰胺乳液中形成较为稳定的分散网络，分散网络均匀遍布聚丙烯酰胺乳液中各位置处，从而保证聚丙烯酰胺乳液的均匀性和一致性，并且聚乙二醇能够提高聚丙烯酰胺乳液中各组分之间的界面张力，促进成分均匀分散，提高聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性，同时聚乙二醇还具有较好的耐候性，保证聚丙烯酰胺乳液的可靠性和粘度稳定性。

22、优选的，所述氧化剂为双氧水。

23、通过采用上述技术方案，双氧水的氧化作用能够引发聚丙烯酰胺乳液中的聚合反应，能够激活乳液中的聚合单体，使其发生链式聚合，促进聚合物形成，增强了聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性。

24、优选的，所述还原剂为亚硫酸氢胺。

25、通过采用上述技术方案，亚硫酸氢胺的还原作用能够有效清除乳液中的自由基等有害物质；自由基是高度活跃的分子片段，它们能够引发链式反应，导致乳液的氧化降解；而亚硫酸氢胺能够与自由基结合，形成稳定的化合物，从而终止自由基的链式反应，保证聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性。

26、综上所述，本技术具有以下有益效果：

27、1、氮掺杂碳纳米管、柠檬酸改性多孔二氧化硅相配合，当聚丙烯酰胺乳液接触盐分时，首先抗盐剂与盐分接触，利用氮掺杂碳纳米管对盐分的吸附效果以及对氯离子的束缚，配合柠檬酸改性多孔二氧化硅中柠檬酸与盐中金属离子较好的络合效果，控制盐分含量，尽量避免氯化钠、氯化钙破坏聚丙烯酰胺的分子结构，从而保证聚丙烯酰胺具有较好的粘度稳定性，能够在石油开采过程中起到阻止油层堵塞，保证原油品质和纯度的效果。

28、2、氮掺杂碳纳米管、柠檬酸改性多孔二氧化硅、丙烯酸甲酯改性氧化锌晶须相配合，能够通过交联而束缚聚丙烯酰胺乳液中的水分，不易因盐分存在而导致聚丙烯酰胺乳液出现脱水问题，保证聚丙烯酰胺乳液的粘度稳定性和流变性。

29、3、丙烯酸甲酯改性氧化锌晶须、纳米银粉相配合，丙烯酸甲酯能够络合金属离子，如钠离子和钙离子，而纳米银粉能够络合氯离子，从而去除盐分的同时，利用氧化锌晶须和纳米银粉的支撑、交联效果，尽量避免聚丙烯酰胺分子受盐分影响而剧烈降低粘度，保证聚丙烯酰胺乳液的抗盐性。