[發明專利]水凝膠及其制備方法和用途、堵水調剖劑

有效

• 申請號: 202110963188.X
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113667145B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 王俊;王玲;劉向斌;王力;張娜;裴鈺;翟巖亮;陳麗鐸;譚金巖
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08G81/00;C09K8/504;C09K8/508;C08L87/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

本發明涉及水凝膠及其制備方法和用途、堵水調剖劑。所述水凝膠包括如下結構式所示的聚合物：其中，所述R、所述n如說明書中所定義的。該水凝膠具有較佳的流變性能、溫敏性能、pH值響應性能、溶脹?退脹可逆性以及抗剪切能力。

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，尤其涉及水凝膠及其制備方法和用途、堵水調剖劑。

背景技術

目前油田廣泛使用的堵水調剖劑難以滿足部分高溫、高礦化度油藏以及堿性環境要求，其主要原因在于相關技術中堵水調剖劑中的成分之一，即水凝膠的流變性能、溫敏性能、pH值響應性能、溶脹-退脹可逆性以及抗剪切能力等均較差。

因此，針對以上不足，需要提供一種具有較佳的流變性能、溫敏性能、pH值響應性能、溶脹-退脹可逆性或者抗剪切能力的水凝膠。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術中的缺陷，提供一種具有較佳流變性能、溫敏性能、pH值響應性能、溶脹-退脹可逆性或者抗剪切能力的水凝膠。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種水凝膠。所述水凝膠包括如下結構式所示的聚合物：

其中，至少部分所述R為所述n為6～24或38～47，所述聚合物的粘度不小于10000mPa·s且不大于250000mPa·s。該水凝膠具有較佳的流變性能、溫敏性能、pH值響應性能、溶脹-退脹可逆性以及抗剪切能力。

在本發明的實施例中，所述聚合物的數均分子量為800g/mol～2000g/mol或2200g/mol～3000g/mol。

在本發明的實施例中，在一個所述聚合物的分子中，有3個～7個所述R為所述

在本發明的實施例中，所述n為15～24。

本發明還提供了一種制備前面所述的水凝膠的方法。所述方法包括：將用于制備所述聚合物的反應原料混合，得到第一混合物，其中，所述反應原料包括聚乙烯亞胺和聚乙二醇縮水甘油醚；使所述第一混合物在溫度為40℃～50℃的條件下進行第一反應，從而得到所述聚合物。該方法操作簡單、方便，容易實現，易于工業化生產，且可以有效制備得到前面所述的水凝膠。

在本發明的一些實施例中，所述聚乙烯亞胺的數均分子量為400g/mol～800g/mol。

在本發明的一些實施例中，所述聚乙二醇縮水甘油醚的數均分子量為600g/mol～2000g/mol。

在本發明的一些實施例中，所述聚乙烯亞胺和所述聚乙二醇縮水甘油醚的摩爾比為1：(3～8)。

在本發明的一些實施例中，所述聚乙烯亞胺和所述聚乙二醇縮水甘油醚的摩爾比為1：(5～7)。

在本發明的一些實施例中，所述聚乙烯亞胺和所述聚乙二醇縮水甘油醚的摩爾比為1：5。

在本發明的一些實施例中，基于所述第一混合物的總質量，所述聚乙烯亞胺與所述聚乙二醇縮水甘油醚的質量百分含量之和為5％～15％。

在本發明的一些實施例中，基于所述第一混合物的總質量，所述聚乙烯亞胺與所述聚乙二醇縮水甘油醚的質量百分含量之和為10％～15％。

在本發明的一些實施例中，基于所述第一混合物的總質量，所述聚乙烯亞胺與所述聚乙二醇縮水甘油醚的質量百分含量之和為13％～15％。

在本發明的一些實施例中，所述聚乙二醇縮水甘油醚是通過如下步驟制備得到的：將聚乙二醇與環氧氯丙烷混合，得到第二混合物；使所述第二混合物在預定溫度、堿性且催化劑存在的條件下進行第二反應，從而得到所述聚乙二醇縮水甘油醚。

在本發明的一些實施例中，所述預定溫度為45℃～65℃。