[發明專利]油藏深部調驅用微乳聚合物及制備方法

無效

• 申請號: 201010181918.2
• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN101857661A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 葉衛保;葉勇保;馬中躍;溫鴻濱;朱超世
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東);東營市芳華石化科技有限責任公司;東營市石大宇光科技有限責任公司
• 主分類號: C08F220/54
• 分類號: C08F220/54;C08F220/06;C08F220/26;C08F220/58;C08F2/48;C08J3/09;C08L33/24;C09K8/42
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發明涉及高分子聚合的石油開采化工材料及制備方法，具體是一種適合油藏的油藏深部調驅用微乳聚合物及制備方法。

背景技術

在油田開發過程中，注水開發是補充地層能量，提高原油采收率最經濟和有效的方法。由于我國油藏大部分屬于陸相沉積，含油飽和度相對較低，儲層分散，油藏非均質性嚴重，因此，注水開發過程中往往會形成高滲條帶，注入水不能在油藏中有效地驅動原油，而很快地從油井流出，形成無效循環，致使油井含水上升快，造成水淹。現有的調剖(調驅)材料和技術要么不能進入地層深部，只是在近井地帶形成封堵，要么存在穩定性和可靠性差，成本高等問題。

微乳聚合物用于注水開發油藏逐級深部調驅材料，其使用原理是利用微乳聚合物良好的分散性，可隨注入水順利的進入地層深部，在地層中不斷向前運移，在交聯劑作用下逐漸形成凍膠，在滲水通道孔喉處形成封堵，造成液流改向，實現擴大水波及體積，提高原油采收率的目的。該思想的實現基于以下兩個關鍵問題的解決：大量廉價穩定生產微乳聚合物的技術；微乳聚合物與交聯劑形成凍膠時間和強度可控制技術。通過本發明研制的微乳聚合物逐級深部調驅材料完全滿足了上述兩方面的要求。

發明內容

本發明通過分析注水開發過程中影響水驅開發效果的各種矛盾，借鑒現有調剖技術的合理部分，根據基礎的化學反應，微乳聚合基本原理，一種高效、安全、穩定的油藏深部調驅用微乳聚合物及制備方法。

該發明的技術方案包括：

油藏深部調驅用微乳聚合物，包括丙烯酰胺單體、水溶性陰離子單體、分散劑、表面活性劑、溶劑、去離子水和光引發劑在可控溫條件下通過光聚合反應方式，形成微乳聚合物，各成分的用量的質量百分比為：丙烯酰胺15～35％，水溶性陰離子單體5～30％，分散劑1～15％，表面活性劑10～40％，溶劑20～60％，去離子水10～20％，光引發劑0.1～3.0％；其中：水溶性陰離子單體為丙烯酸、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸甲氧基乙酯中的一種或幾種的混合物；表面活性劑為司盤、土溫、十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或幾種的混合物；分散劑為N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或幾種的混合物；溶劑為溶劑油、脂肪烴或芳烴中的一種或幾種的混合物；光引發劑為安息香醚類衍生物、羥基或胺基取代的苯乙酮衍生物、雙偶氮引發劑中的一種或幾種的混合物。

所述的司盤(Span)為Span-60、Span-65、Span-80、Span-85中的一種或幾種的混合物；所述的吐溫為吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80、吐溫-65、吐溫-85中的一種或幾種的混合物。

所述的脂肪烴為辛烷、環己烷中的一種或兩種的混合物；所述的溶劑油為煤油、白油、柴油、汽油中的一種或幾種的混合物；所述的芳烴為苯、甲苯、二甲苯中的一種或幾種的混合物。

所述的安息香醚類衍生物為安息香甲醚、安息香乙醚、安息香雙甲醚中的一種或幾種的混合物；所述的羥基或胺基取代的苯乙酮衍生物為1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代苯基)-2-嗎啉代丙酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-甲基丙基)酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮中的一種或幾種的混合物；所述的雙偶氮引發劑為偶氮二異丁腈或偶氮二異丁脒鹽酸鹽中的一種或兩種的混合物。

本發明油藏深部調驅用微乳聚合物的制備方法之一，包括：

(1)水溶液配制：將水溶性陰離子單體溶入去離子水中，加入分散劑攪拌，再加入丙烯酰胺單體充分攪拌至溶液澄清無固體不溶物，再用堿(NaOH)水溶液將溶液調整至pH＝7后，加入交聯劑，攪拌1～2個小時；

(2)乳液體系配制：將表面活性劑溶入溶劑中，待充分溶解均勻后，將步驟(1)的水溶液逐步加入，充分攪拌，即得到透明或半透明的乳液聚合反應體系；

(3)光聚合反應：將光引發劑用溶劑溶解后，加入到步驟(2)的乳液體系中，攪拌均勻后，在反應釜中通入惰性氣體，以置換反應體系的氧氣，使乳液體系處于脫氧條件下，再用紫外光照射，使之通過光聚合反應完成。

本發明油藏深部調驅用微乳聚合物的制備方法之二，包括：

(1)水溶液配制：將水溶性陰離子單體溶入去離子水中，加入分散劑攪拌，再加入丙烯酰胺單體充分攪拌至溶液澄清無固體不溶物，再用堿水溶液將溶液調整至pH＝7后，攪拌1～2個小時；

(2)乳液體系配制：將部分表面活性劑溶入部分溶劑中，待充分溶解均勻后，將步驟(1)的水溶液逐步加入，充分攪拌，即得到透明或半透明的乳液聚合反應體系；