Page 66 - 《精细化工》2021年第7期

·1348· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

图 4 PEI 修饰聚合物微球的表面修饰过程 [31]
Fig. 4 Surface decorating process of the decorated polymer microspheres by PEI [31]

DU 等 [32] 以还原氧化石墨烯（RGO）作接枝材 缓膨性能差，并且交联结构拉伸弹性差，溶胀倍率
料，先向 RGO 分子链中引入 γ-(甲基丙烯酰氧基丙 低。其封堵性能在 60 ℃以下较好，适用于中低温中
基)三甲氧基硅烷（γ-MPS）进行共价修饰，以提高 高渗油藏 [10-14] ；核壳型单交联微球由于外层壳结构
水溶性，然后以 AM、AMPS 和经 RGO 接枝的 对内核聚合微球的保护作用，耐温性能较好，60 ℃
γ-MPS 为单体，以 MBA 为交联剂，通过反相乳液聚 下的溶胀时间较长，缓膨性能较好，且微球不易被
合法，合成了 RGO 接枝的聚合微球（RGO-PMSs）。 剪切破坏，溶胀倍率较高。其初始粒径小，与纳米
RGO-PMSs 的初始中值粒径为 9.21 μm，在 90 ℃注 或亚微米孔喉相匹配，可用于中高温低渗油藏 [15-16] ；
入水中的溶胀粒径为 18.4 μm，相较于未接枝的聚合 双交联微球在两种交联剂的作用下，交联点明显增
微球，RGO-PMSs 的溶胀速率得到有效抑制，而溶 多，交联密度变大，使得初始粒径较小，与亚微米
胀率不受影响。由于盐离子可降低 RGO-PMSs 中阴 或微米孔喉相匹配。并且致密的交联结构使其具有
离子之间的静电斥力，使链更易于聚集。因此， 更好的高温缓膨性能和抗剪切性能，75 ℃以上的溶
RGO-PMSs 的弹性随盐度的增加而增加，并且强度 胀时间可达 5~10 d，溶胀倍率较高，可适用于中高
显著提高，有助于微球在地层中的长效封堵。 温中低渗油藏 [17-20] ；改性 SiO 2 的加入能够大幅度降
不同结构聚丙烯酰胺微球的性能对比见表 1。 低水相合成单体的用量，并且耐温抗盐性能也显著
如表 1 所示，将不同结构的聚丙烯酰胺微球进行性 增强。其中，核壳型纳米材料复合微球的初始粒径
能对比，得到聚合微球的构效关系。可以看出，普 可达纳米级，适用于中高温低渗地层 [27-29] ；有机接
通单交联微球由于交联强度较低，交联网状结构较 枝结构微球由于接枝材料所形成的三维网状结构，
疏松，微球粒径普遍较大，初始粒径一般在 100 μm 从而在高温下表现出优异的缓膨性能，并且具有长
以上，单体中的亲水基团较为暴露，极易吸水溶胀， 效封堵能力，但其初始粒径较大，为 10~100 μm，较