[發明專利]交聯聚合物弱凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610806144.5
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN107793685B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 許匯;夏燕敏;蘇智青;王蘭
• 申請（專利權）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: C08L33/26
• 分類號: C08L33/26;C08K5/00;C08K5/13;C08K5/17;C08K5/05;C08J3/24;C08J3/075;C09K8/512
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種適用于高溫高鹽條件的交聯聚合物弱凝膠及其制備方法，主要解決在高溫、高礦化度下低濃度疏水締合聚合物的交聯技術不能得到緩慢交聯的弱凝膠體系且在高溫下不能滿足長期老化要求的技術問題，本發明通過采用交聯聚合物弱凝膠，以質量份數計，包括：A)疏水締合聚合物，0.025～0.15份；B)復合交聯劑，0.001～0.05份；C)高礦化度水，99.5～100份；其中，所述復合交聯劑，以質量份數計，包括：a)酚類化合物，3～10份；b)多元胺類化合物，3～10份的技術方案，較好地解決了該問題，可用于油田三次采油用交聯聚合物弱凝膠的工業化生產中。

技術領域

本發明適用于油田強化采油領域，涉及一種適用于高溫高鹽苛刻油藏條件油田強化采油的交聯聚合物弱凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

目前，我國的各大油田均進入了三次采油階段，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替溶液、儲油區地下水等。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垢；增加脫水站的負荷。另外，大量的產出水如果不進行處理，還會增加對環境的污染。因而，降低采出液的含水量率有其重要的意義。

深度調剖技術是一種良好的控制驅替水和地下水的技術。目前，國內外主要的深度調剖技術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劑兩部分組成，形成的以分子間交聯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，并在后續注入液壓力推動下緩慢向地層深度移動。

制備交聯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)實現延緩交聯。其中，通過對交聯劑的離解過程、水合水化過程、與大分子聚合物的配位過程，可以實現交聯過程的延緩控制。這一方法的優點是操作簡單、成本低，但是受配置水水質的的影響較大，在高礦化度下無法實現有效的交聯，該體系在礦化度在50000mg/l以上的污水中的研究結果幾乎沒有報道。另外，聚合物濃度和水解度也會對交聯效果產生影響。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，一方面限制了調剖劑的注入量和有效距離，另一方面也不適應深度調剖向調驅發展的趨勢。

另一種做法是采用酚醛樹脂類交聯劑對聚丙烯酰胺進行交聯。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可控的不同交聯劑。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，技術要求較高。

近期的研究結果表面，為了得到能夠適用于高溫高鹽苛刻油藏的交聯聚合物弱凝膠體系，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劑發生反應。

本發明在對適合高溫高鹽苛刻油藏疏水締合聚合物的基礎上，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剖要求的交聯聚合物弱凝膠體系。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題之一是現有技術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、不能形成隨著時間的推移逐步增粘并保持穩定的交聯聚合物弱凝膠體系的問題，提供一種交聯聚合物弱凝膠，該交聯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定的交聯聚合物弱凝膠體系，實現深度調剖的優點。