[發(fā)明專利]復合交聯(lián)劑及其制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610803992.0
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN107794025A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 許匯;夏燕敏;蘇智青;王蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明適用于油田強化采油領(lǐng)域，涉及一種適用于高溫高鹽苛刻油藏條件交聯(lián)聚合物弱凝膠的復合交聯(lián)劑及其制備方法和應用。

背景技術(shù)

目前，我國的各大油田均進入了三次采油階，原油含水率不斷增加。油井采出液中所含的水來自注入的驅(qū)替溶液、儲油區(qū)地下水等。原油中的高含水會造成很多危害，比如：減少油層最終采收率；造成管線和設備的嚴重腐蝕與結(jié)垢；增加脫水站的負荷。另外，大量的產(chǎn)出水如果不進行處理，還會增加對環(huán)境的污染。因而，降低采出液的含水量率有其重要的意義。

深度調(diào)剖技術(shù)是一種良好的控制驅(qū)替水和地下水的技術(shù)。目前，國內(nèi)外主要的深度調(diào)剖技術(shù)是使用聚合物弱凝膠。

聚合物弱凝膠主要是有聚合物和交聯(lián)劑兩部分組成，形成的以分子間交聯(lián)為主的可流動性較強的整體凝膠，可以同時對高滲大孔道進行一定程度的封堵，并在后續(xù)注入液壓力推動下緩慢向地層深度移動。

制備交聯(lián)聚合物弱凝膠較為普遍的一種做法是采用具有絡合能力的高價金屬離子，如Cr³⁺、Al³⁺等，對部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)實現(xiàn)延緩交聯(lián)。其中，通過對交聯(lián)劑的離解過程、水合水化過程、與大分子聚合物的配位過程，可以實現(xiàn)交聯(lián)過程的延緩控制。這一方法的優(yōu)點是操作簡單、成本低，但是受配置水水質(zhì)的的影響較大，在高礦化度下無法實現(xiàn)有效的交聯(lián)，該體系在礦化度在50000mg/l以上的污水中的研究結(jié)果幾乎沒有報道。另外，聚合物濃度和水解度也會對交聯(lián)效果產(chǎn)生影響。該體系的另一個問題則在于所得到的聚合物凝膠強度較大，一方面限制了調(diào)剖劑的注入量和有效距離，另一方面也不適應深度調(diào)剖向調(diào)驅(qū)發(fā)展的趨勢。

另一種做法是采用酚醛樹脂類交聯(lián)劑對聚丙烯酰胺進行交聯(lián)。通過對酚醛樹脂預聚體的設計與合成，可以得到對聚合物交聯(lián)可控的不同交聯(lián)劑。但是該方法也不適用于高礦化度的鹽水中，同時，預聚體的合成也比較復雜，技術(shù)要求較高。

近期的研究結(jié)果表面，為了得到能夠適用于高溫高鹽苛刻油藏的交聯(lián)聚合物弱凝膠體系，首先要得到適合高溫高鹽條件的聚合物。目前有文獻報道的該類聚合物主要是疏水締合型聚合物。疏水締合水溶性聚合物是指在聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團的一類水溶性聚合物。由于其較大的側(cè)基對聚合物分子主鏈起到屏蔽作用，減弱鹽離子對聚合物主鏈上基團的影響，由此能夠使聚合物主鏈足夠舒展，即使在高溫(>80℃)、高礦化度(>100000mg/l)的鹽水中也能夠順利的與交聯(lián)劑發(fā)生反應。

本發(fā)明在對適合高溫高鹽苛刻油藏疏水締合聚合物的基礎(chǔ)上，利用多官能團的酚/胺類化合物與水溶性聚合物之間的相互作用，得到適合用于總礦化度超過100000mg/L、溫度60～95℃之間的苛刻油藏深度調(diào)剖要求的交聯(lián)聚合物弱凝膠體系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中油田用疏水締合聚合物在高溫高鹽的苛刻條件下不能緩慢交聯(lián)、不能形成隨著時間的推移逐步增粘并保持穩(wěn)定的交聯(lián)聚合物弱凝膠體系的問題，提供一種復合交聯(lián)劑，該復合交聯(lián)劑用于制備的交聯(lián)聚合物弱凝膠具有便于注入、且能夠隨著時間的推移逐步增粘并保持穩(wěn)定的交聯(lián)聚合物弱凝膠體系，實現(xiàn)深度調(diào)剖的優(yōu)點。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對應的復合交聯(lián)劑的制備方法。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之三是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對應的復合交聯(lián)劑在制備交聯(lián)聚合物弱凝膠中的應用。

為了解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種復合交聯(lián)劑，以質(zhì)量份數(shù)計，包括以下組分：

a)酚類化合物，3～10份；

b)多元胺類化合物，3～10份。

上述技術(shù)方案中，所述酚類化合物優(yōu)選自苯酚、間苯二酚、對苯二酚、鄰苯二酚中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，所述多元胺類化合物優(yōu)選自乙二胺、丙二胺、1,4-丁二胺、六亞甲基四胺、鄰苯二胺、間苯二胺、對苯二胺中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，所述復合交聯(lián)劑優(yōu)選還包括：

c)醇類化合物，0～5份；

d)助劑，2～10份。

上述技術(shù)方案中，所述的醇類化合物優(yōu)選自乙二醇、丙三醇、1,3-丙二醇、異丙醇、丁二醇、一縮二丙二醇、季戊四醇、聚乙烯醇中的至少一種；所述的助劑優(yōu)選自草酸、甲酸、冰醋酸、硫脲、脲、甲酸鈉、乙酸鈉中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，所述復合交聯(lián)劑還可以包括水，以便使得復合交聯(lián)劑充分溶解混合。