[發明專利]一種生氣速率可調的微泡自交聯自適應凝膠深部調驅體系及其應用

在審

• 申請號: 202210799218.2
• 申請日: 2022-07-08
• 公開（公告）號: CN115058236A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 胡科;張健;李先杰;劉玉洋;薛新生;楊光;趙文森;張增華;管錯;華朝
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心
• 主分類號: C09K8/508
• 分類號: C09K8/508;C09K8/584;C09K8/594;C09K8/52;E21B33/138;E21B37/06;E21B43/22;C08F283/06;C08F220/56;C08F220/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發明公開了一種生氣速率可調的微泡自交聯自適應凝膠深部調驅體系及其應用。深部調驅體系，由自交聯自適應凝膠、自生氣體系和起泡劑在水中制成；自交聯自適應凝膠以分子間作用力形成交聯點，分子間作用力包括氫鍵、配位鍵和物理纏結；自交聯自適應凝膠的分子量為300～1200萬，水解度為20～27mol％；微泡自交聯自適應凝膠深部調驅體系中，以水的量為100％計，其余組分的含量如下：自交聯自適應凝膠0.4～2％；起泡劑0～0.8％；氣液體積比為1：3～20。本發明通過自交聯自適應凝膠—自生氣或微泡“雙重”作用實現地層深部運移并封堵，油田現場應用降水增油效果顯著，體系具有較好的注入性和深部運移能力(起壓低、見效晚)，為油田調剖調驅提供了一種新的技術選擇，進一步提高了實施效果。

技術領域

本發明涉及一種生氣速率可調的微泡自交聯自適應凝膠深部調驅體系及其應用，屬于油田調剖堵水用劑技術領域。

背景技術

儲層非均質性是油田開發的主要矛盾之一。油層非均質性使水驅或化學驅波及系數降低，造成注水或注劑無效循環，從而導致最終采收率較不高。當前調堵劑中應用最多的是化學交聯凝膠調剖體系，如凍膠、預交聯凝膠顆粒及弱凝膠等，其在現場取得了較好的調堵效果。但在較大級差非均質油藏條件下，單一的靠傳統化學交聯凝膠體系還不夠。

泡沫凝膠是一種氣體均勻分散在凝膠中的分散體系，一般是由高分子聚合物溶液、交聯劑(有機酚醛類、無機鉻、硼等)、起泡劑、穩泡劑等在氣體作用下發泡形成的，泡沫凝膠的出現進一步增強的凝膠類調剖堵劑的強度，它是在傳統凝膠的基礎上伴注氣體形成的，凝膠的超強空間網狀結構進一步增強了泡沫的液膜厚度和強度，加上泡沫的賈敏效應，使得泡沫凝膠是一種理想的選擇性堵水調剖體系，一般使用氣液比1：1以上效果最佳，使用氣量大會有氣竄的風險。為了增加氣體分布均一度，自生氣泡沫凝膠也隨之出現。

聚合物在交聯劑、助交聯劑等添加劑的作用下，形成具有一定強度的空間網狀結構的膠狀物質，稱之為化學交聯凝膠。化學交聯凝膠主要依靠高分子鏈段之間的化學鍵即共價鍵連接，交聯點十分牢固，較難破壞。目前的泡沫凝膠均采用化學交聯凝膠，如專利申請(CN102604606A)提供的是一種雙酚醛樹脂、乳酸鉻兩種交聯劑形成的化學交聯凝膠，專利申請(CN104342095B、CN108203579A、CN103834376B)均提供的是一種以有機鉻為交聯劑形成的化學交聯凝膠，專利申請(CN108219761A)提供的是一種酚醛樹脂為交聯劑形成的化學交聯凝膠。

以上泡沫凝膠中凝膠成分采用的均為化學交聯凝膠，所以存在以下風險：無機類化學交聯凝膠成膠快，易封堵在近丼地帶，有機類化學交聯凝膠成膠慢，地層深部成膠效果下降；高滲透帶滲流速度快，成膠變慢，未成膠就遠離目標位置；高剪切下聚合物分子量降低，膠體強度和彈性均下降；吸附及色譜分離導致組成發生變化，長時間滲流后成膠不能保證；成膠后不可逆性導致深入性差，長效穩定性差，易老化脫水破膠；化學交聯凝膠強度大，成膠后形成的泡沫凝膠為剛性膜，流動性差，使得泡沫凝膠失去了泡沫運移、破滅、再生的特性。

發明內容

本發明的目的是提供一種生氣速率可調的微泡自交聯自適應凝膠深部調驅體系，通過自交聯自適應凝膠—自生氣或微泡“雙重”作用實現地層深部運移并封堵，油田現場應用降水增油效果顯著，體系具有較好的注入性和深部運移能力(起壓低、見效晚)，為油田調剖調驅提供了一種新的技術選擇，進一步提高了實施效果。

本發明根據驅油體系流變性，采用自交聯自適應凝膠，相對于化學交聯凝膠，自交聯自適應凝膠主要依靠氫鍵、分子間作用力、配位鍵、物理纏結和疏水締合等作用形成交聯點，依靠自交聯自適應作用形成具有一定強度的空間網狀結構，示意圖如圖1所示。因為其交聯方式的特殊性，自交聯自適應凝膠同時還能具有良好的回復性和愈合性能，該凝膠組分單一，不需要添加交聯劑和助交聯劑即有凝膠的特性。