[发明专利]一种纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将纳米碳酸钙超声分散后加入丙烯酰胺溶液，在碱性条件下升温反应生成纳米碳酸钙丙烯酰胺单体；继续加入引发剂反应生成纳米碳酸钙聚丙烯酰胺；然后加入碱性试剂和阳离子单体生成纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物混合溶液；最后加入酸性试剂调节溶液pH值至中性，加入絮凝剂进行絮凝经抽滤烘干后得到纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物。本发明制备得到的聚合物具有耐高温、耐高盐、吸附强、成本低、环保等优势，其可以作为驱油剂直接用来进行驱油，也可以与交联剂混合反应制备成凝胶用来调剖堵水。除此之外，其还具有强吸附性，可以用于污水处理。

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，特别涉及一种纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物及其制备方法。

背景技术

油田在经历长期注水后会造成地层非均质性严重，容易出现水窜等现象，导致驱油剂无法有效驱出岩石表面原油。聚丙烯酰胺是油田常用的驱油剂，因为粘度较高，可以通过降低油水流度比来提高采收率。然而，在目前的油田采油中使用的简单的聚丙烯酰胺性能不足，无法满足要求，因此常通过化学改性，复配增加聚丙烯酰胺的性能，从而扩大聚丙烯酰胺的用途。目前复配的聚合物体系处理剂种类较多，化学污染严重，并且成本较高。因此需要一种成本低、环保好的、驱油性能优异的丙烯酰胺类聚合物。

另外，丙烯酰胺类聚合物也常应用在污水处理中，然而，现有的丙烯酰胺类聚合物在处理重金属污染问题上还无法满足要求。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物及其制备方法，利用纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物来提高油田的采收率和解决处理污水中的重金属污染问题。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物的制备方法，包括以下步骤：

S1：配制丙烯酰胺溶液；将纳米碳酸钙进行超声溶解，然后向其中加入所述丙烯酰胺溶液，搅拌均匀后调节pH值至碱性，加热反应获得纳米碳酸钙丙烯酰胺单体溶液；

S2：向所述纳米碳酸钙丙烯酰胺单体溶液中加入引发剂，加热反应获得纳米碳酸钙聚丙烯酰胺溶液；

S3：向所述纳米碳酸钙聚丙烯酰胺溶液中加入碱性试剂和阳离子单体，加热反应获得纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物混合溶液；

S4：向所述纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物混合溶液中加入酸性试剂调节pH值至中性，然后加入絮凝剂絮凝，获得沉淀物；

S5：对所述沉淀物进行抽滤、烘干，即可得到所述纳米碳酸钙改性丙烯酰胺两性共聚物。

作为优选，步骤S1中，所述丙烯酰胺溶液的溶剂为去离子水，所述纳米碳酸钙的溶剂为乙醇；以质量计，所述纳米碳酸钙的加量为丙烯酰胺加量的0.5％～2％。

作为优选，步骤S1中，调节pH值时采用氢氧化钠和/或氢氧化钾进行调节，并将pH值调节为12～14。

作为优选，步骤S1中，加热反应的反应温度为60～70℃，反应时间为5～8h。

作为优选，步骤S2中，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的一种或多种，以质量计，所述引发剂的加量为丙烯酰胺加量的0.5～1％；加热反应的反应温度为50～60℃，反应时间30～60min。

作为优选，步骤S3中，所述碱性试剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾；以质量计，所述碱性试剂的加量为丙烯酰胺加量的1～2％。

作为优选，步骤S3中，所述阳离子单体为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和/或二甲基二烯丙基氯化铵，以质量计，所述阳离子单体的加量为丙烯酰胺加量的2％～5％。