[發明專利]電子轉移活化再生催化劑引發體系及成膠時間控制方法

有效

• 申請號: 201910068582.X
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109810224B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 岳湘安;邵明魯;賀杰;李環;廖子涵;趙仁保;張立娟
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F222/38;C08F4/70;C09K8/512
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;任默聞

本發明公開了一種電子轉移活化再生催化劑引發體系及成膠時間控制方法。該電子轉移活化再生催化劑引發體系包括引發劑、催化劑和配體；所述引發劑為α?鹵代羰基化合物、α?鹵代腈基化合物或鹵代烴；所述催化劑為過渡金屬離子；所述配體為葡萄糖和鹽酸羥胺中的一種或兩種的組合。在低溫至高溫油藏中，通過調節引發體系中各組分的加量，就地聚合凝膠成膠時間可控范圍為10～55h。本發明解決了傳統自由基引發聚合凝膠成膠時間難以控制的技術難點，可以在低溫至高溫油藏中實現深部調剖。

技術領域

本發明屬于油氣田開發領域，具體涉及一種電子轉移活化再生催化劑引發體系及成膠時間控制方法。

背景技術

油井出水是油田開發過程中普遍存在的現象，生產井大量出水，不僅降低了原油采出程度，而且因為舉升、分離和處理生產水會造成大量經濟損失，還容易造成油井設備的腐燭及井身結構的破壞，增加了修井作業和難度，縮短了油井壽命，增加了生產成本。堵水調剖技術是我國油田提高采收率的主要措施之一，并取得了較好的經濟效益。

聚丙烯酰胺或丙烯酰胺共聚物、交聯劑及其他添加劑形成的聚合物本體凝膠是一種應用較多的化學調剖堵水技術，其中就地聚合是向油藏中注入低分子、低粘度的液體，到達油藏中設計部位后，發生聚合/交聯反應，在油藏深部形成具有足夠強度的凝膠，實現對水竄通道的深部封堵，因其良好的注入性，在低滲油藏深部調剖中具有廣闊的應用前景。但是就地聚合體系采用傳統自由基引發成膠，致使就地聚合體系在油藏溫度下成膠時間短、成膠不可控，進而限制了就地聚合體系在低滲油藏深部調剖中的應用。

為解決就地聚合調剖劑注入過程中因聚合交聯反應過快導致井筒和近井油藏的堵塞問題，常用方法有雙液法、多重乳液法、緩聚法。而這三種方式均采用引發劑熱分解產生自由基進行聚合反應，自由基聚合反應具有慢引發、快增長、速終止的動力學特征，并且會有凝膠效應產生，從而造成成膠時間難以控制，因此這三種方法無法從根本解決就地聚合深部調剖劑在油藏中聚合成膠時間的控制問題。

為了從根本上突破目前常用就地聚合調剖劑的成膠時間不可控的技術難點，解決低滲油藏深部調剖劑注入性與油藏深部封堵能力之間的突出矛盾，本發明研發出一種可以在很寬范圍內控制凝膠成膠時間的電子轉移活化再生催化劑(ARGET ATRP：ActivatorsReGenerated by Electron Transfer Atom Transfer Radical Polymerization)引發體系。

發明內容

本發明目的在于控制就地聚合體系的成膠時間，保證調剖劑可以注入到油藏深部，解決就地聚合調剖劑成膠時間不可控的技術瓶頸，提供一種電子轉移活化再生催化劑引發體系及成膠時間控制方法。

為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：

本發明一方面提供一種電子轉移活化再生催化劑引發體系，包括引發劑、催化劑和配體；

所述引發劑為為α-碳上具有誘導或共軛結構的α-鹵代羰基化合物、α-鹵代腈基化合物或鹵代烴。所述催化劑為過渡金屬離子；所述配體為葡萄糖和鹽酸羥胺等具有絡合還原劑作用有機物其中一種或兩種的組合。

優選地，所述電子轉移活化再生催化劑引發體系中各組分相對于被催化體系的質量百分數為：引發劑0.01～0.025wt％；催化劑0.016～0.022wt％；配體0.006～0.015wt％。

優選地，所述引發劑為二溴烷烴或氯乙酸鈉。所述二溴烷烴可以為1,4-二溴丁烷、1,2-二溴乙烷等微溶于水的烷烴。氯乙酸鈉屬于α-鹵代羰基化合物，還可以為2-氯丙酰胺等。α-鹵代腈基化合物可以為2-溴丙腈等。