專利名稱：可控制定時(shí)集中釋放過硫酸鈉微膠囊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)材料、油田技術(shù)領(lǐng)域，特別是油田聚合物凝膠堵水作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微膠囊技術(shù)是一種將成膜材料(常選用熱塑性高分子材料)作為殼物質(zhì)，用固體、液體或氣體為芯物質(zhì)包覆成核殼形態(tài)結(jié)構(gòu)的膠囊，這種殼核結(jié)構(gòu)使微膠囊具有保護(hù)、阻隔性，使受外殼保護(hù)的芯物質(zhì)既不會(huì)受到外界環(huán)境的侵入影響，同時(shí)又具有不會(huì)向外界逸出的阻隔性能。微膠囊的制備技術(shù)始于20世紀(jì)30年代，70年代中期得到了迅猛發(fā)展。微膠囊由芯材和壁材構(gòu)成。芯材通常是需要包覆的物質(zhì)，如有機(jī)溶劑、增塑劑、生物材料、食品、農(nóng)用化學(xué)劑、泡漲劑、防銹劑等。壁材通常是由天然或者合成的高分子材料，用作壁材的物質(zhì)應(yīng)具有成膜性好和無色的特點(diǎn)。微膠囊粒子的大小和形狀與其制備工藝有關(guān)。微膠囊的形狀是多種多樣的，一般呈球形，有的呈谷?；驘o定形等形狀。囊芯可以是一種或多種物質(zhì)構(gòu)成。壁材也可以是單層、雙層和多層。微膠囊最基本的形態(tài)為單核微膠囊和多核微膠囊。還有其他諸如多壁微膠囊、不規(guī)則微膠囊、微膠囊簇等。應(yīng)用微膠囊技術(shù)的目的主要有3點(diǎn)①改變固體或液體的分散狀態(tài)，降低其揮發(fā)性，克服液體與周圍介質(zhì)材料的熱力學(xué)不兼容性；②核物質(zhì)與周圍介質(zhì)之間或核物質(zhì)顆粒之間的絕緣；③采用擴(kuò)散或殼體破壞的方法延緩被包裹物質(zhì)向介質(zhì)的釋放。目前在油田領(lǐng)域涉及到微膠囊技術(shù)的主要集中在油井施工結(jié)束后，壓裂液需及時(shí)破膠返排，此時(shí)需大量的破膠劑，但油田目前主要使用緩慢釋放且釋放時(shí)間較短型微膠囊破膠劑，其控釋時(shí)間最多在I 2h內(nèi)，據(jù)資料顯示，至目前為止在油田領(lǐng)域還沒有相關(guān)微膠囊達(dá)到I 10天定時(shí)集中釋放過硫酸鈉，達(dá)到定時(shí)引發(fā)水溶性聚合物成膠從而實(shí)現(xiàn)井底調(diào)剖堵水的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提出可控制定時(shí)釋放過硫酸鈉微膠囊，以克服目前微膠囊化后的囊芯物質(zhì)在相應(yīng)的體系中只能依靠緩慢釋放，控制釋放的時(shí)間較短的缺陷。本發(fā)明由過硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、氯仿、液體石蠟、苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸組成，所述過硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、氯仿、液體石蠟、苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸分別占微膠囊總質(zhì)量的6. 5% 15%、0. 3% O. 9%,76% 85%、6. 5% 14. 6%、4· 5% 7%、0· 9% 2% 和 O. 1% O. 21%。本發(fā)明采高分子材料苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸形成復(fù)合殼材料將強(qiáng)氧化性固體顆粒過硫酸鈉包裹起來，實(shí)現(xiàn)微膠囊化，從根本上達(dá)到微膠囊化的過硫酸鈉在相應(yīng)的聚合物體系中能夠控制在I 10天內(nèi)某一時(shí)段定時(shí)集中的釋放出來并引發(fā)水溶性聚合物成膠，實(shí)現(xiàn)在井下定時(shí)調(diào)剖堵水從而提高石油采收率的目的。本發(fā)明研制成功了定時(shí)釋放過硫酸鈉的微膠囊，將該微膠囊置于相應(yīng)的聚合物體系中，該微膠囊中的囊芯過硫酸鈉控制在I 10天定時(shí)釋放出來，并引發(fā)水溶性聚合物成膠，達(dá)到在井下定時(shí)調(diào)剖堵水的目的。本發(fā)明另一目的在于提出制備上述微膠囊的方法先將氯仿、液體石蠟混合液和十六烷基三甲基溴化銨混合，加入過硫酸鈉、苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸，攪拌、超聲、洗滌、晾干后，即得微膠囊；
本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、合理，具有成本低、操作簡(jiǎn)單，工藝易控制等優(yōu)點(diǎn)，有利于微膠囊的大規(guī)模推廣應(yīng)用。


圖I為本發(fā)明可控制定時(shí)集中釋放過硫酸鈉微膠囊的OM表征圖。圖2為本發(fā)明可控制定時(shí)集中釋放過硫酸鈉微膠囊的SEM表征圖。圖3、4是微膠囊放置在相應(yīng)水溶性聚合物體系中釋放出來后成膠圖。
具體實(shí)施例方式一、以下述各方案分別稱取各原料
方案I :液體石蠟13. 2%，過硫酸鈉7. 1%，十六烷基三甲基溴化銨0. 71%，苯乙烯
5.7%，醋酸乙烯酯1. 3%，甲基丙烯酸0. 14%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο方案2 :液體石蠟13%，過硫酸鈉13%，十六烷基三甲基溴化銨0· 65%，苯乙烯
6.8%，醋酸乙烯酯1. 6%，甲基丙烯酸0. 17%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο方案3 :液體石蠟7. 8%，過硫酸鈉7. 8%，十六烷基三甲基溴化銨0. 8%，苯乙烯5%，醋酸乙烯酯1. 1%，甲基丙烯酸0. 12%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο方案4 :液體石蠟7. 7%，過硫酸鈉7. 7%，十六烷基三甲基溴化銨0. 8%，苯乙烯
5.5%，醋酸乙烯酯1. 25%，甲基丙烯酸0. 14%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο方案5 :液體石蠟14. 1%，過硫酸鈉7%，十六烷基三甲基溴化銨0. 7%，苯乙烯
6.2%，醋酸乙烯酯1. 4%，甲基丙烯酸0. 15%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο方案6 (6#):液體石蠟13. 2%，過硫酸鈉13. 2%，十六烷基三甲基溴化銨0. 66%，苯乙烯5. 3%，醋酸乙烯酯1. 2%，甲基丙烯酸0. 13%，其余為氯仿，合計(jì)100%。方案7 :液體石蠟13. 2%，過硫酸鈉13. 2%，十六烷基三甲基溴化銨0. 66%，苯乙烯5. 8%，醋酸乙烯酯1. 3%，甲基丙烯酸0. 14%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο方案8 :液體石蠟13. 99%，過硫酸鈉7%，十六烷基三甲基溴化銨0. 7%，苯乙烯6. 7%，醋酸乙烯酯1. 5%，甲基丙烯酸0. 17%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο方案9 :液體石蠟13. 1%，過硫酸鈉13. 1%，十六烷基三甲基溴化銨0. 65%，苯乙烯6. 3%，醋酸乙烯酯1. 4%，甲基丙烯酸0. 16%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο方案10 :液體石蠟7. 6%，過硫酸鈉7. 6%，十六烷基三甲基溴化銨0. 76%，苯乙烯6. 1%，醋酸乙烯酯1. 37%，甲基丙烯酸0. 15%，其余為氯仿，合計(jì)100%ο二、制備工藝
將以上十種方案分別按下述方法制備出十份微膠囊
將氯仿、液體石蠟混合液和十六烷基三甲基溴化銨混合，加入過硫酸鈉、苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸，超聲、攪拌、洗滌，晾干，即得可控制定時(shí)集中釋放過硫酸鈉的微膠囊。二、分析
將制成的定時(shí)集中釋放過硫酸鈉微膠囊分別制成0M、SEM表征圖。從圖1、2可見所研制出來的微膠囊分散性很好，粒徑主要集中在500 800nm左右，高分子囊衣材料將囊芯過硫酸鈉顆粒完整的包裹起來，呈現(xiàn)出完整的微膠囊顆粒。四、成膠案例
圖3、4是微膠囊放置在相應(yīng)百分比的水溶性聚合物體系中定時(shí)釋放出來后成膠圖。
權(quán)利要求
1.可控制定時(shí)集中釋放過硫酸鈉微膠囊，其特征在于由過硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、氯仿、液體石蠟、苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸組成，所述過硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、氯仿、液體石蠟、苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸分別占微膠囊總質(zhì)量的、6.5% 15%、0. 3% 0. 9%、76% 85%、6. 5% 14. 6%、4. 5% 7%、0. 9% 2% 和 0. 1% 0. 21%。
2.一種如權(quán)利要求I所述可控制定時(shí)集中釋放過硫酸鈉微膠囊的制備方法，其特征在于先將氯仿、液體石蠟混合液和十六烷基三甲基溴化銨混合，加入過硫酸鈉、苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸，攪拌、超聲、洗滌、晾干后，即得微膠囊；所述過硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、氯仿、液體石蠟、苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸投料分別占微膠囊總質(zhì)量的 6. 5% 15%、0. 3% 0. 9%, 76% 85%、6. 5% 14. 6%、4. 5% 7%、0. 9% 2% 和 0. 1% 、0. 21%。
全文摘要
可控制定時(shí)集中釋放過硫酸鈉微膠囊及其制備方法，涉及化學(xué)材料、油田技術(shù)領(lǐng)域，特別是油田聚合物凝膠堵水作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采高分子材料苯乙烯、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸形成復(fù)合殼材料將強(qiáng)氧化性固體顆粒過硫酸鈉包裹起來，實(shí)現(xiàn)微膠囊化，從根本上達(dá)到微膠囊化的過硫酸鈉在相應(yīng)的聚合物體系中能夠控制在1～10天內(nèi)某一時(shí)段定時(shí)集中的釋放出來并引發(fā)水溶性聚合物成膠，實(shí)現(xiàn)在井下定時(shí)調(diào)剖堵水從而提高石油采收率的目的。
文檔編號(hào)C09K8/42GK102627954SQ201210081040
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者劉天晴, 左明明, 湯潔 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)