[發(fā)明專利]一種可拉伸的緩膨丙烯酸樹脂及其制備工藝和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011203699.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN112322268B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋昭杰;楊海恩;呂偉;何治武;鄭力軍;易萍;吳天江;張榮;朱家杰;程辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/588
• 分類號(hào): C09K8/588;C09K8/512;C08F220/56;C08F220/06
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 李新苗

本發(fā)明提供了一種可拉伸的緩膨丙烯酸樹脂及其制備工藝和應(yīng)用，以丙烯酰胺/丙烯酸/功能單體在交聯(lián)劑的作用下形成的第一交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，再通過引入線性高分子作為第二網(wǎng)絡(luò)，通過分子之間的作用力和疏水締合作用制備出一種新型互穿網(wǎng)絡(luò)吸水樹脂。該新型互穿網(wǎng)絡(luò)樹脂，通過引入屏蔽吸水基團(tuán)改變樹脂內(nèi)外的滲透壓差，使自由水慢緩慢通過，由此獲得較好的緩膨性能。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，該樹脂的拉伸應(yīng)力可達(dá)到2?5MPa，吸水速率由常規(guī)的20倍/天降至2倍/天，在經(jīng)過自由水膨脹之后依然表現(xiàn)出良好的性能，解決了現(xiàn)有調(diào)剖劑膨脹過快和經(jīng)過地層時(shí)剪切能力差的問題，可用于深部調(diào)剖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣田調(diào)剖堵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可拉伸的緩膨丙烯酸樹脂及其制備工藝和應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，大部分油田中經(jīng)過多次的注水開采導(dǎo)致注水井高含水率逐年增長(zhǎng)，且地層壓力能量不足，給油田開采帶來(lái)了諸多不便。有研究表明，常規(guī)的采油方法已經(jīng)無(wú)法滿足要求，如何高效的提高采收率成為我們亟需解決的問題。

常規(guī)調(diào)剖堵水劑，如最早的整體凍膠雖然本身強(qiáng)度較大，但是經(jīng)過地層巖石的剪切及地層水的稀釋，整體凍膠的功能受到嚴(yán)重的影響，并且在使用原料的過程中存在污染環(huán)境的離子，所以近年來(lái)很少使用。其次就是膠態(tài)分散凍膠，該體系一般也是由聚合物以及交聯(lián)劑制成，與整體凍膠不同的是它對(duì)原料濃度的要求比較低，在經(jīng)濟(jì)上成本更小。該體系一般不能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，只形成膠束，這些膠束在地層中會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)阻力，在流動(dòng)的壓差小的情況下在地層中運(yùn)移，壓差較大的時(shí)候會(huì)停止運(yùn)動(dòng)并阻塞地層。這種堵劑的缺點(diǎn)是交聯(lián)時(shí)難以控制，易受地層環(huán)境的影響。

近年來(lái)，聚合物微球成為堵水調(diào)剖主要的化學(xué)助劑，它可以穩(wěn)定地儲(chǔ)存在油性環(huán)境中，并且顆粒尺寸恒定，很容易移動(dòng)到地層，增加地層壓力，可以有效地改變地層流體的流向，使油更容易采出。隨著開采難度的不斷地加大，聚合物微球也表現(xiàn)出一些問題，例如吸水膨脹速率較快，只能封堵大孔隙較大的，經(jīng)地層強(qiáng)切力的作用下到達(dá)地層時(shí)全部破碎，不能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可拉伸的緩膨丙烯酸樹脂，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種可拉伸的緩膨丙烯酸樹脂的制備工藝，制備了一種高彈性、慢吸水的互穿丙烯酸樹脂。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種可拉伸的緩膨丙烯酸樹脂的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)深度調(diào)剖。

為此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種可拉伸的緩膨丙烯酸樹脂，通過聚丙烯酰胺和線性高分子在水溶液中發(fā)生自由基聚合得到。

所述聚丙烯酰胺的質(zhì)量百分比為19-41%，所述線性高分子的質(zhì)量百分比為2-5%，余量為水。

所述線性高分子為卡拉膠、海藻酸鈉、黃原膠、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇中的一種或兩種。

一種可拉伸的緩膨丙烯酸樹脂的制備工藝，包括以下步驟：

步驟1）將配方量的水分成兩份，兩者的質(zhì)量為1:8-9，用較大一份制備配方量的聚丙烯酰胺溶液；

步驟2）將配方量的線性高分子聚合物加入到80~100℃的較小一份的水中，放置在磁力攪拌器攪拌10-15min，得到的線性高分子溶液；

步驟3）將線性高分子溶液加入到聚丙烯酰胺溶液中混合均勻，然后在混合溶液中加入屏蔽吸水基團(tuán)水溶液充分?jǐn)嚢杈鶆颍脷溲趸c調(diào)節(jié)pH為7.0~7.5，控制溫度≤20℃，加入氧化性引發(fā)劑和助引發(fā)劑，開啟攪拌通氮?dú)?0-30min，反應(yīng)溫度控制在10~20℃；

其中，屏蔽吸水基團(tuán)水溶液中屏蔽吸水基團(tuán)的質(zhì)量占混合溶液質(zhì)量的百分比為3-5%；氧化性引發(fā)劑和助引發(fā)劑的加量均占混合溶液質(zhì)量的0.0001~0.05%wt；