[發(fā)明專利]具有選擇性堵水功能的聚合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710652455.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN109384889B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙方園;王曉春;楊捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): C08F283/00
• 分類號(hào): C08F283/00;C08F220/56;C08F220/58;C08F222/38;C08F2/38;C08F2/26;C08F2/30;C09K8/512;C09K8/88
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發(fā)明涉及油田調(diào)剖堵水材料和提升高含水期油藏油井產(chǎn)能的研究領(lǐng)域，公開了一種具有選擇性堵水功能的聚合物，該聚合物為在引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、交聯(lián)劑和作為溶劑的水的存在下，使含有單體A、單體B、油溶性樹脂和乳化劑的乳液聚合反應(yīng)而制得，其中，單體A為丙烯酰胺；單體B為磺酸單體，且所述磺酸單體為2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸；油溶性樹脂為松香樹脂、達(dá)瑪樹脂、油溶性酚醛樹脂、石油樹脂、萜烯樹脂和古馬隆樹脂中的一種或多種；所述乳化劑包括主乳化劑和/或助乳化劑。本發(fā)明制備的聚合物具有優(yōu)異的選擇性堵水而不堵油的效果，且具有較高的耐沖刷倍數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田調(diào)剖堵水材料和提升高含水期油藏油井產(chǎn)能的研究領(lǐng)域，具體地，涉及一種具有選擇性堵水功能的聚合物、一種制備具有選擇性堵水功能的聚合物的方法以及由該方法制備得到的具有選擇性堵水功能的聚合物、具有選擇性堵水功能的聚合物作為選擇性堵水劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

油井堵水工藝是優(yōu)化油氣田注水開發(fā)成果的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。地層中的水層與油層相互交織在一起，非均質(zhì)性嚴(yán)重，現(xiàn)有的施工技術(shù)很難將兩種儲(chǔ)層進(jìn)行有效隔離，但是油田企業(yè)為穩(wěn)定原油產(chǎn)量，還要盡可能的降低油井的綜合含水率，為此對(duì)具有油/水高選擇性的堵水劑提出了更高的要求。現(xiàn)有的水基、油基、聚合物凝膠等堵水體系，雖然具有一定的選擇性，但是既堵水又堵油，室內(nèi)物模實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，現(xiàn)有堵水劑的堵油率均大于35％，而且體系的耐溫抗鹽性能也較差，推廣應(yīng)用范圍比較小。水溶性聚合物堵水劑雖然會(huì)選擇優(yōu)先進(jìn)入到含水飽和度較高的地層，但是在地層運(yùn)移中會(huì)有部分的水溶性聚合物堵水劑進(jìn)入到油層中，由于該類堵水劑自身沒有自行解堵的能力，將其排出是十分困難的。油基水泥堵水劑雖然也能較大程度的提高原油采收率，但是還存在很大的弊端，它一般封堵的是含水飽和度較高的地層，當(dāng)油基水泥堵水劑流入到油水混合的地層時(shí)，即使油層中只混合著很少一部分的地層水，也會(huì)與地層水發(fā)生反應(yīng)使水泥凝固，這說明了油基水泥堵水劑的堵水選擇性能還有很大程度的欠缺。聚合物凝膠類堵水劑借助于油水作用下有效可動(dòng)體積的變化，使油水相滲透率發(fā)生不均勻的降低，但該處理方式會(huì)造成油水通道物理封堵，導(dǎo)致多孔介質(zhì)滲流能力下降，油井產(chǎn)水大幅度降低的同時(shí)產(chǎn)油能力也降低，處理不當(dāng)會(huì)造成產(chǎn)液量過低，使原油減產(chǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)外選擇性堵水劑以及深部調(diào)剖技術(shù)日臻完善，在選擇性堵水材料的研究開發(fā)、施工工藝等技術(shù)上已經(jīng)有了長(zhǎng)足發(fā)展，但隨著油田開發(fā)，油層特性以及環(huán)境不斷發(fā)生變化，尤其是到了開發(fā)后期，長(zhǎng)期采用堵水材料使油藏開發(fā)的矛盾更為突出，根據(jù)選擇性堵水材料的特性，總結(jié)油田實(shí)際開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，提出目前選擇性堵水劑目前必須克服的技術(shù)難題，以便有針對(duì)性地研發(fā)新技術(shù)以適應(yīng)特殊油田改善選擇性體系的堵水效果。

綜上所述，目前油井堵水所使用的選擇性堵劑多是由聚丙烯酰胺及其衍生物等水溶性聚合物在地層內(nèi)生成凝膠或凍膠對(duì)地層水進(jìn)行封堵，或用油基堵劑遇水成膠或固化封堵水竄通道，但由于其選擇性差，在堵水的同時(shí)也會(huì)大幅度降低油相滲透率，造成堵后低液，制約了油井堵水技術(shù)的應(yīng)用。

因此，研制一種新型高選擇性堵水材料，實(shí)現(xiàn)油層的堵水不堵油，對(duì)特高含水期提高油井產(chǎn)能具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有選擇性堵水功能的聚合物及其制備方法和應(yīng)用，即，在水溶液中加入一定量的丙烯酰胺類單體、磺酸單體、油溶性樹脂顆粒和乳化劑，攪拌后形成穩(wěn)定的乳液體系，加入引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑以及交聯(lián)劑，聚合后得到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包埋樹脂顆粒的聚合物膠體，膠體經(jīng)造粒、干燥和粉碎后得到一種粉劑型的堵水材料。本發(fā)明提供的具有高選擇性的堵水材料，根據(jù)油田現(xiàn)場(chǎng)需求，采用現(xiàn)場(chǎng)水可配制成不同質(zhì)量濃度的堵水劑，堵水劑經(jīng)注入油藏地層中，進(jìn)入水相層后，其中的油溶性顆粒可對(duì)孔道進(jìn)行有效封堵進(jìn)而降低水相滲透率，加大水相封堵作用；進(jìn)入油相層后，其中的油溶性顆粒溶于原油而不影響油相滲透率，從而達(dá)到選擇性堵水而不堵油的效果。