[发明专利]一种具有荧光作用的聚丙烯酰胺纳米微球的制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种具有荧光作用的聚丙烯酰胺纳米微球的制备方法及其应用，包括以下步骤：将4‑(N’‑甲基‑1‑哌嗪基)‑N‑丙基‑1,8‑萘二甲酰烯丙基氯化铵、2,2’‑(4,4’‑二苯乙烯基)双苯并噁唑按1：(0.4～0.6)的质量比混合均匀，即得荧光单体；再以荧光单体、丙烯酰胺和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸为聚合单体，以氧化剂、还原剂和偶氮化合物复合引发剂体系为引发剂，采用反相微乳液聚合法制备的一种具有荧光作用的聚丙烯酰胺纳米微球。本发明制备的聚丙烯酰胺微球为纳米级，尺寸在100～200nm，适用于低渗透油藏的调剖驱油，在聚合物体系中引入荧光单体使其具有荧光作用，可作为油田示踪剂，具有良好的耐温、抗盐、抗剪切性能。

技术领域

本发明属于油田用高分子化学聚合反应领域，具体涉及一种具有荧光作用的聚丙烯酰胺纳米微球的制备方法及其应用。

背景技术

近年来，聚丙烯酰胺微球调剖技术是刚刚兴起的一种新型深部调剖技术。优良的聚丙烯酰胺微球调剖剂的粒径尺寸可以在纳米级和微米级，而且其尺度可调，另外，该聚丙烯酰胺微球还具有其他很多优点，比如：微球不增加注水体系的粘度，在注入时管线的阻力不会增加；微球的耐温耐盐能力强，适应性强；微球在地层中的阻力系数和残余阻力系数大，具有良好的调剖效果和驱油效果。

虽然聚丙烯酰胺微球有较好的调剖驱油效果，但是随着油田常用聚合物溶液一起被注入油层后，由于聚丙烯酰胺微球含有与聚合物溶液相同的酰胺基官能团，所以无法使用淀粉-碘化镉法、化学发光定氮法、有机碳含量法等方法对聚丙烯酰胺微球的浓度进行准确测定。荧光物质可作为示踪剂用于快速、简便、高灵敏度的荧光分析，这对生产注水系统进行准确地浓度检测和自动控制提供了可能。因此，有必要开发一种油田用荧光示踪调驱剂，在注入过程中能够在线检测和调整调驱剂浓度，并且在驱油过程中能够准确的了解驱油剂在地层中的分布，在采出液中能够及时准确地鉴别和检测采出液中调驱剂的浓度。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种具有荧光作用的聚丙烯酰胺纳米微球的制备方法及其应用。

本发明的技术方案概述如下：

一种具有荧光作用的聚丙烯酰胺纳米微球的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备4-(N’-甲基-1-哌嗪基)-N-丙基-1,8-萘二甲酰烯丙基氯化铵；

S2：制备荧光单体：将4-(N’-甲基-1-哌嗪基)-N-丙基-1,8-萘二甲酰烯丙基氯化铵、2,2’-(4,4’-二苯乙烯基)双苯并噁唑按1：(0.4～0.6)的质量比混合均匀，即得荧光单体；

S3：制备聚丙烯酰胺纳米微球：

S301：按质量份依次称取0.85～2.0份荧光单体、25～35份丙烯酰胺、2.5～8份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、65～70份去离子水、0.045～0.55份交联剂、0.1～0.2份有机盐、0.45～0.5份聚合物助剂、0.01～0.015份氧化剂、0.02～0.03份偶氮化合物、80～90份油溶性溶剂、16～32份乳化剂、0.1～0.15份5wt％还原剂水溶液、0.017～0.025份30wt％还原剂水溶液，备用；

S302：制备水相：按质量份将0.85～2.0份荧光单体、25～35份丙烯酰胺、2.5～8份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、65～70份去离子水、0.045～0.55份交联剂、0.1～0.2份有机盐、0.45～0.5份聚合物助剂、0.01～0.015份氧化剂、0.02～0.03份偶氮化合物置于烧杯中充分溶解，再调节pH至5.5～6.0，得聚合反应体系的水相；

S303：制备油相：按质量份将80～90份油溶性溶剂和16～32份乳化剂磁力搅拌均匀，作为聚合反应体系的油相；