[發(fā)明專利]一種超分子-高分子雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210737679.7
• 申請(qǐng)日: 2022-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115044357B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成俊;張磊;展轉(zhuǎn)盈;馬國(guó)艷;安哲鵬;王浩棟;周文佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/508
• 分類號(hào): C09K8/508;C09K8/512;C09K8/514;C09K8/516;E21B33/13
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11818
• 代理人: 何世常

本發(fā)明公開(kāi)一種超分子?高分子雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系及制備方法和應(yīng)用，原料包括高分子聚合物、交聯(lián)劑、超分子凝膠因子、極性調(diào)節(jié)劑以及水，高分子聚合物的質(zhì)量為水的質(zhì)量的0.1～0.2％，交聯(lián)劑的質(zhì)量為水的質(zhì)量的0.1～0.2％，超分子凝膠因子的質(zhì)量為水的質(zhì)量的1～5％，極性調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量為水的質(zhì)量的0.1～0.2％。該復(fù)合體系在微小尺度裂縫中具有良好的注入性能，能進(jìn)入微小裂縫的深部。該復(fù)合體系通過(guò)交聯(lián)能形成性能優(yōu)異的凝膠，在成膠過(guò)程中，既形成了高分子網(wǎng)絡(luò)，也形成了超分子網(wǎng)絡(luò)，二者相互交織，通過(guò)協(xié)同作用大幅度提高了凝膠的綜合性能，所形成的凝膠的強(qiáng)度5×10supgt;4/supgt;mPa.s，在大尺度裂縫中具有良好的封堵強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于裂縫性油藏開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超分子-高分子雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系及制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

當(dāng)前，裂縫性油層在我國(guó)油田開(kāi)發(fā)中占有重大比例，對(duì)我國(guó)石油工業(yè)增儲(chǔ)和保障國(guó)家能源安全意義重大。在中石油年總產(chǎn)量中，裂縫性油藏原油產(chǎn)量占比已超過(guò)36％。油井投產(chǎn)后，裂縫的存在能大幅度提高產(chǎn)量，快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)開(kāi)采價(jià)值。但是轉(zhuǎn)注水開(kāi)發(fā)后，易出現(xiàn)“裂縫性水竄”，油藏在短時(shí)期內(nèi)從低含水期進(jìn)入高含水期，大量的剩余油難以被有效開(kāi)發(fā)。

針對(duì)裂縫性水竄，利用封堵技術(shù)封堵裂縫竄流帶是當(dāng)前最主要的增產(chǎn)措施。由于裂縫尺度多樣，既有微米級(jí)開(kāi)度的小裂縫，也有毫米級(jí)開(kāi)度的大裂縫，且不論裂縫開(kāi)度大小如何，均有極強(qiáng)的竄流能力。因此，要求封堵劑具有優(yōu)異的注入性才能進(jìn)入小裂縫的深部、且同時(shí)具有較高的成膠強(qiáng)度才能實(shí)現(xiàn)對(duì)大裂縫的高效封堵。然而，現(xiàn)有的封堵體系難以在多尺度裂縫中同時(shí)實(shí)現(xiàn)“注的進(jìn)”與“堵的住”的雙重目標(biāo)。例如，以應(yīng)用最為普遍的聚合物凝膠封堵劑(高分子聚合物與交聯(lián)劑組成)為例。該封堵劑在低質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)具有良好的注入性，可以進(jìn)入小裂縫，但是形成凝膠后的封堵強(qiáng)度不夠，注入水在大裂縫中易穿透凝膠再次形成水竄帶。雖然增加質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以提高凝膠強(qiáng)度，但是會(huì)導(dǎo)致封堵劑的初始粘度大幅增加、注入性能變差，無(wú)法進(jìn)入小裂縫的深部。封堵體系注入性與封堵性的不平衡問(wèn)題已嚴(yán)重制約著封堵技術(shù)在裂縫性油藏的高效應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)存在裂縫性油藏在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫性水竄水淹等問(wèn)題，同時(shí)還可以應(yīng)用于油氣井酸化、壓裂增產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中的暫堵、鉆井過(guò)程中的堵漏等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的提供一種超分子-高分子雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系及制備方法和應(yīng)用，該方法制備的雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系具有較高的強(qiáng)度、良好的自修復(fù)能力，在大尺度裂縫中具有較高的封堵強(qiáng)度，能夠應(yīng)用于裂縫性儲(chǔ)層的水竄水淹、暫堵、堵漏等方面的治理。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種超分子-高分子雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系，原料包括高分子聚合物、交聯(lián)劑、超分子凝膠因子、極性調(diào)節(jié)劑以及水，高分子聚合物的質(zhì)量為水的質(zhì)量的0.1～0.2％，交聯(lián)劑的質(zhì)量為水的質(zhì)量的0.1～0.2％，超分子凝膠因子的質(zhì)量為水的質(zhì)量的1～5％，極性調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量為水的質(zhì)量的0.1～0.2％。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述的高分子聚合物為聚丙烯酰胺或丙烯酰胺類共聚物，分子量為600萬(wàn)～1000萬(wàn)，水解度25％。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述的交聯(lián)劑為直鏈型和/或支鏈型的聚乙烯亞胺。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述的超分子凝膠因子為環(huán)糊精類有機(jī)小分子。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述的超分子凝膠因子為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精與γ-環(huán)糊精中的一種或多種。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述的極性調(diào)節(jié)劑為醇類有機(jī)物。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述的極性調(diào)節(jié)劑為甲醇、乙醇與丙醇中的一種或多種。

一種如上所述的超分子-高分子雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系的制備方法，包括如下步驟：