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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明涉及一种聚合物胶囊的制备方法，属于油气田开发工程技术领域，采用高黏弹聚合物作为芯材，通过在其分子链上接枝高分子量单体，增大聚合物胶囊相与其它相的密度差，同时实现在胶囊破裂后释放高黏弹聚合物，增强驱油效果。选用纤维素纳米晶体‑海藻酸盐水凝胶作为壁材，以提升外壳的弹性并赋予其缓慢释放特性。通过微流控方法最终制备出具有核壳结构的聚合物胶囊固体颗粒。本发明可通过计算机断层扫描研究聚合物胶囊在实际地层环境中的微观渗流机制，包括运移吸附、变形封堵和破裂扩散等关键过程，聚合物胶囊密度可根据学术或实际应用需求进行调整，但均能有效增强驱油效果，为学术研究和实际应用提供了灵活而可行的解决方案。

主权项：1.一种聚合物胶囊的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：（1）测量岩石密度和被驱替相的密度；（2）选择原始聚合物和高分子量单体，测量原始聚合物溶液的密度，根据原始聚合物溶液分别与岩石颗粒和被驱替相的密度差，设置原始聚合物与高分子量单体的混合比例；通过化学接枝法，合成接枝高分子量单体的高密度目标聚合物作为芯材；所述原始聚合物为聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺、磺化聚丙烯酰胺、磺化聚乙烯醇中的一种；所述高分子量单体为溴代苯酚、甲基丙烯酸异丁酯、乙烯基二甲氧基硅烷中的一种；（3）通过微流控方法制备聚合物胶囊；所述聚合物胶囊使用微流控设备进行合成，微流控设备包括三个微量驱替系统和一个同流及共聚焦组合毛细管，三个微量驱替系统分别为微量驱替系统A、微量驱替系统B、微量驱替系统C，每个微量驱替系统均包括微量驱替泵、微量注射器、导管，同流及共聚焦组合毛细管内设有注入毛细管和收集毛细管，注入毛细管、收集毛细管均包括锥形体，注入毛细管、收集毛细管最小开口处相对设置，注入毛细管内形成通道一，收集毛细管与同流及共聚焦组合毛细管内壁之间形成通道二，注入毛细管与同流及共聚焦组合毛细管内壁之间形成通道三；制备方法包括以下步骤：（3-1）微量驱替系统A中装有目标聚合物，作为芯材，从通道一中注入；微量驱替系统B中装有纤维素纳米晶体-海藻酸盐水凝胶，作为壁材，从通道二中注入；微量驱替系统C中装有有机物溶液，作为中间相，从通道三中注入，有机物为乙醇、异丙醇、十一醇、十二烷醇、苯甲醇、辛醇、乙二醇二甲醚、乙二醇甲醚、丙酮、甲基叔丁基酮、乙酸乙酯、丁酮、甲苯、二甲苯中的一种；（3-2）调节目标聚合物和纤维素纳米晶体的流量范围，其中目标聚合物的注入流量在1-100μLmin范围变化，壁材的注入流量在100-1000μLmin范围变化，生成稳定的乳液型聚合物；（3-3）将生成的乳液型聚合物置于含交联剂的溶液中稳定2-4h，使其形成水凝胶外壳，交联剂为硫酸铝、氯化钙、硝酸钙、氯化铵、硝酸铁、氯化铝中的一种；（3-4）使用紫外光照射，固化聚合物胶囊的外壳，形成稳定的聚合物胶囊颗粒；（3-5）分别使用蒸馏水、乙醇对聚合物胶囊进行清洗两次；（3-6）在35℃烘箱中放置24h，得到纯净干燥的聚合物胶囊颗粒；（4）将制备出的聚合物胶囊配制成溶液注入到测试系统的填砂管或实际岩心中，包括步骤如下：步骤1：将制备的聚合物胶囊注入到测试系统的填砂管或实际岩心中，测试系统包括驱替泵、流体注入及压力控制采集装置、铅箱，铅箱内设有载物台，载物台上设置夹持器，夹持器为填砂管型夹持器或者岩心夹持器，夹持器周围设置X射线源、CCD相机、探测器，X射线源与铅箱外的CT扫描总控台连接，夹持器与铅箱外的驱替泵连接，流体注入及压力控制采集装置与驱替泵连接，夹持器上设置温度传感器；步骤2：使用CT扫描总控台创建填砂管或实际岩心切片；步骤3：对扫描的图片进行滤波、锐化处理，根据不同相的灰度值，分割出岩石相、孔隙相、聚合物胶囊相和纯水相，通过三维岩心重构技术，构筑数字岩心；通过在同一岩心注入不同量的溶液，研究岩心内部的驱替通道，定位聚合物胶囊的分布位置，三维可视化呈现聚合物胶囊的运移规律，进而呈现在同一位置处原油的驱替情况及聚合物胶囊分布变化情况；通过图像处理软件，确定聚合物胶囊、岩石颗粒和原油分别在扫描图像中的灰度值范围，如果聚合物胶囊分别与岩石颗粒和原油的灰度值范围重合度大于等于10%，则返回步骤（2）调节原始聚合物与高分子量单体的混合比例，重新制备聚合物胶囊；重合度的计算公式如式（1）所示： （1）其中：d是范围1和范围2的重合度，%；a是范围1的长度；b是范围2的长度，c是范围1和范围2重合的长度，范围1、范围2分别指代需要计算重合度的灰度值范围。

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