[发明专利]一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法，属于聚合物功能助剂技术领域。所述方法包括：用水将低分子聚合物溶液、润湿剂、触变剂和粘度调节剂配制成混合液；往混合液中加入高分子聚合物细粉，然后在搅拌均匀后打均质，再经过滤得到水基高分子聚合物悬浮乳液；低分子聚合物溶液的制备为：用水将烯丙基磺酸钠、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、硫酸铵、过硫酸铵混合均匀，得到反应用溶液，然后加入亚硫酸氢钠，然后在55~60℃下进行搅拌反应4~5h，制得低分子聚合物溶液。本发明制得的水基高分子聚合物悬浮乳液具有溶解性好，分散效果好，溶解速度快，有效含量高等特点，完全可以替代目前的油基悬浮乳液和水包水乳液。

技术领域

本发明涉及聚合物功能助剂技术领域，具体涉及一种油气田增产用功能助剂，特别是涉及一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法。

背景技术

高分子聚合物例如聚丙烯酰胺号称百业助剂，在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用。目前高分子聚合物类功能助剂根据状态一般可分为干粉型、油包水乳液型、水包水乳液型、水溶液型四大类；但这四类高分子聚合物功能助剂均存在一定的缺陷，比如干粉型非离子溶解的速度很慢，一般溶解时间大于2小时，油包水乳液型成本较高，有效含量较低，水包水乳液型分子量低、有效含量较低，水溶液型分子量和有效含量最低且易降解不耐储存，这四类高分子聚合物功能助剂所存在的不足限制了其在某些领域中的应用。

在石油开采领域中的油气田增产用功能助剂中，目前油基悬浮乳液应用更为广泛，油基悬浮乳液相对于干粉型功能助剂，具有无粉尘污染、溶解速度快、无鱼眼等优点；相对于水包水乳液型功能助剂具有极高的溶液粘度，且根据细粉不同，可实现减阻、增稠、润滑、降滤失、调驱等多种油田作业用途，如中国专利申请CN202011455448.4公开了一种高效速溶型多元共聚物分散液及其制备方法。然而油基悬浮乳液，是以油相作为分散介质的，常见的为白油，产品中白油所占比例甚至可能需要达到50%左右，成本较高，而且白油对环境不太友好。水基悬浮乳液是以水为介质，成本低，对环境友好，应用前景非常广阔。

然而，对于油气田增产用功能助剂而言，市面上目前只有油基悬浮乳液，以水为介质的水基悬浮乳液还未见报道；这是因为用于油气增产的高分子聚合物比如聚丙烯酰胺及其衍生聚合物，都是亲水性的，遇到水以后，要么吸水膨胀，要么溶解于水当中，难以形成稳定的悬浮乳液。

发明内容

为了解决现有油气田增产用功能助剂产品在使用中存在的技术问题，本发明提供了一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法。本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液是以水为介质的水基悬浮乳液，是一种新型的高分子聚合物功能助剂产品类型，本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液具有溶解性好，分散效果好，溶解速度快，有效含量高等特点，完全可以替代目前的油基悬浮乳液和水包水乳液等产品。

本发明在第一方面提供了一种水基高分子聚合物悬浮乳液的制备方法，所述方法包括如下步骤：

（1）用水将低分子聚合物溶液、润湿剂、触变剂和粘度调节剂配制成混合液；

（2）往所述混合液中加入高分子聚合物细粉，然后在搅拌均匀后打均质，再经过滤得到水基高分子聚合物悬浮乳液；

其中，所述低分子聚合物溶液通过如下步骤制得：

（a）用水将烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、硫酸铵和氧化性引发剂混合均匀，得到反应用溶液；

（b）往所述反应用溶液中加入还原性引发剂，然后在55~60℃下进行搅拌反应4~5h，制得低分子聚合物溶液。

优选地，制备所述低分子聚合物溶液的各原料的用量如下：水300~500重量份，烯丙基磺酸钠300~500重量份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5~20重量份，硫酸铵10~50重量份，氧化性引发剂0.05~0.3重量份，还原性引发剂0.025~0.2重量份。