[发明专利]一种遇二氧化碳溶胀、遇水膨胀的体膨材料及其制备方法和改善CO2吞吐效果的方法

说明书

本发明提供一种遇二氧化碳溶胀、遇水膨胀的体膨材料及其制备方法和改善CO₂吞吐效果的方法，该体膨材料由包括如下按质量份数计的各组分聚合得到：100份水，20‑60份单体，0.05‑0.15份引发剂，0.03‑0.15份交联剂，40‑100份亲二氧化碳组分，0.2‑4份助剂；所述单体选自丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸和2‑丙烯酰胺基‑甲基丙磺酸中的一种或多种；所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺；所述引发剂为氧化还原体系引发剂；所述亲二氧化碳组分为天然胶乳；所述助剂为无机碱。使用该体膨材料及其制备和应用方法，可扩大CO₂吐出过程的波及范围，将原来未波及的原油带出，提高原油采收率，提高CO₂吞吐效果。

技术领域

本发明涉及石油开发技术领域，更具体地，涉及一种遇二氧化碳溶胀、遇水膨胀的体膨材料及其制备方法和改善CO₂吞吐效果的方法。

背景技术

二氧化碳吞吐是将一定量的二氧化碳由油井的油套环空注入底层后，经过一段时间的焖井，二氧化碳在此期间充分扩散到油层中，通过原油粘度降低、体积膨胀等，使原油易于采出。在油田开发过程中，CO₂吞吐是提高产量的有效措施之一，已被国内外广泛应用。专利文件CN104453812A 公开了一种二氧化碳吞吐后酸化增产方法。专利文件CN103422838A公开了一种二氧化碳吞吐采油增油的方法。众所周知，CO₂吞吐利用的是先注入 CO₂焖井后通过CO₂返排驱替原油，提高原油产量。CO₂吞吐一般周期较短，需要重复进行，而随着多轮次吞吐的实施，效果越来越差。其主要原因是，注入的CO₂在返吐过程中主要通过优势通道，即高渗透层、裂缝等流出。多次吞吐后，这些区域的原油饱和度已经很低，因此，其吞吐效果变差。

如果在注气过程中一起注入一种材料，使其在闷井过程中或返吐过程中将渗流优势通道的渗流能力降低，就可使返吐的CO₂流经原来未曾波及的区域，从而提高采收率。专利文件CN1464007A公开了一种耐温耐盐型吸水树脂，由丙烯酸、丙烯酰胺、阳离子单体三元共聚并加入无机填料合成，其不足是阳离子单体成本较高，吸水膨胀速度较快。专利文件CN1552793A公开了一种用于石油开采的调剖堵水剂，由丙烯酰胺、甲叉基双丙烯酰胺、填料交联反应而成。专利文件CN1439692A公开了一种复合型固体颗粒调剖剂，其主要原料是膨润土、丙烯酰胺。专利文件CN1781860A 公开了一种利用采油污泥制备体膨型颗粒调剖剂的合成方法，其主要特点是引入了含油污泥来提高调剖剂的强度。

以上这些体膨材料都是遇水膨胀的材料。而在CO₂吞吐中，水与CO₂共存，CO₂的比例甚至更大，因此如果能开发一种既可以吸水膨胀，又可以在CO₂中溶胀，卸压时又能进一步膨胀的材料，就可以大大提高改善吞吐的效果。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种遇二氧化碳溶胀、遇水膨胀的体膨材料及其制备方法和改善CO₂吞吐效果的方法，使得CO₂吞吐过程中的波及范围扩大，将原来未波及的原油带出，从而提高原油收采率和改善CO₂吞吐效果。

为了实现上述目的，本发明提供一种遇二氧化碳溶胀、遇水膨胀的体膨材料，该体膨材料由包括如下按质量份数计的各组分聚合得到：

其中，所述单体选自丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸和2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸中的一种或多种；

所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；

所述引发剂为氧化还原体系引发剂；

所述亲二氧化碳组分为天然胶乳；

所述助剂为无机碱。