[發明專利]一種強度可調星形聚合物凝膠泡沫調剖劑及其制備與應用

有效

• 申請號: 201910261691.3
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN111763507B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 羅文利;鄒新源;王強;周新宇;蔣志斌;樊劍;楊子浩;黃麗;馮利娟;王正波
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/518
• 分類號: C09K8/518;C09K8/512;E21B33/13
• 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

本發明公開了一種強度可調星形聚合物凝膠泡沫調剖劑及其制備與應用。該強度可調星形聚合物凝膠泡沫調剖劑包括以下質量百分比的成分：星形聚合物0.1％?0.3％、穩定劑0.1％?0.3％、交聯劑0.2％?0.4％、起泡劑0.1％?0.5％和余量水；其中，所述星形聚合物是由一個星核和多個超級聚合分子鏈構成的具備強抗鹽抗溫性能的水溶性聚合物。本發明的星形聚合物凝膠泡沫調剖劑配置簡單，泡沫高溫條件下穩定時間長，耐鹽性良好，能夠實現凝膠泡沫的強度可調，對非均質油藏及低滲裂縫油藏具有良好的調驅效果。

技術領域

本發明屬于油氣田開發領域。具體涉及一種強度可調星形聚合物凝膠泡沫調剖劑及其制備與應用。

背景技術

泡沫調驅最大的問題是泡沫本身的不穩定性，常規水基泡沫經常在還未發揮作用的情況下就已經破滅，造成氣竄、波及系數降低、驅替效率下降等一系列負面影響，使得泡沫調驅的推廣應用受到限制。凝膠泡沫是一種氣體均勻分散在凝膠中的分散體系，主要由起泡劑、交聯劑和聚合物溶液在氣體作用下發泡形成，泡沫壁中的穩定劑和交聯劑發生反應，形成立體網狀空間結構構成泡沫的骨架，使凝膠泡沫具備普通泡沫難以比擬的穩定性和強度。目前主要體系配方生成的凝膠泡沫強度難以調控，體系耐溫耐鹽性能不好，長期穩定性有待提高，凝膠泡沫這種優良的泡沫體系在封堵驅油領域，仍然難以發揮其應有的優勢。

專利CN108219761A提供了一種用于封堵氣錐的泡沫凝膠堵劑，泡沫凝膠堵劑質量百分比組成為：5.5％-6.5％黃原膠、0.2％-0.3％水解聚丙型酰胺、0.2％-0.25％酚醛樹脂交聯劑、0.5％-0.6％十二烷基二甲基氧化胺和余量的水。雖然酚醛樹脂體系交聯劑耐高溫性能好，但其成膠速度過慢，若使用起泡后成膠的方式制備凝膠泡沫，交聯時間遠大于泡沫半衰期，根本無法形成凝膠泡沫。

發明內容

基于以上背景技術，本發明提供一種強度可調星形聚合物凝膠泡沫調剖劑及其制備與應用。該強度可調星形聚合物凝膠泡沫調剖劑配方體系操作簡單，泡沫高溫條件下穩定時間長，耐鹽性良好，能夠實現凝膠泡沫的強度可調。

為了實現以上目的，本發明采用以下技術方案：

本發明第一方面提供一種強度可調星形聚合物凝膠泡沫調剖劑，包括以下質量百分比的成分：星形聚合物0.1％-0.3％、穩定劑0.1％-0.3％、交聯劑0.2％-0.4％、起泡劑0.1％-0.5％和余量水；

其中，所述星形聚合物是由一個星核和多個超級聚合分子鏈構成的具備強抗鹽抗溫性能的水溶性聚合物。

優選地，所述星形聚合物通過以下方法制備：采用氧化還原引發體系，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸和丙烯酰胺兩種水溶性單體進行水溶液自由基共聚合后共水解制備；其相對分子量范圍1000萬-2500萬，水解度范圍5％-25％。

本發明優選實施例中的制備過程為：將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺單體和碳酸鈉加入去離子水中，攪拌混勻，配制成所需單體濃度的溶液；再將三羥甲基苯酚、偶氮二異丁腈、尿素、甲醛合次亞硫酸氫鈉、乙二胺四乙酸二鈉和司盤-20加入到體系中；將體系放到0℃的恒溫水浴中，通氮除氧25分鐘后，加入過硫酸銨和過氧化氫水溶液，繼續通氮氣5分鐘后，密封體系；靜置反應3小時后，將水浴升溫至95℃，繼續反應3小時，然后取出膠塊；經造粒、烘干、粉碎、過篩，得到水解度范圍5％-25％、分子量為1500萬-2500萬的白色粉狀星形聚合物產品。

優選地，所述星形聚合物的質量百分比為0.1％時，為低強度星形聚合物凝膠泡沫；所述星形聚合物的質量百分比為0.2％時，為中強度星形聚合物凝膠泡沫；所述星形聚合物的質量百分比為0.3％時，為高強度星形聚合物凝膠泡沫。

優選地，所述穩定劑為生物多糖聚合物。

優選地，所述交聯劑為羥甲基酚。

優選地，所述起泡劑為生物表面活性劑烷基糖苷(APG)。