[发明专利]一种温敏型聚合物体系及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种温敏型聚合物体系及其制备方法和应用，该温敏型聚合物体系包括：聚合物、增效剂、助剂和水；其中，所述聚合物为含丙烯酰胺水溶性聚合物；所述增效剂为聚羧酸(盐)和/或有机磷化合物；所述助剂为氯化铝、氯化钙、氯化镁、氯化铜和氯化锆中的至少一种；其中，以水的体积为基准，所述聚合物的浓度为500‑5000mg/L；以聚合物体系的总重量为基准，所述增效剂的含量为0.02‑0.5wt％，所述助剂以金属离子计的含量为0.05‑0.5wt％。本发明的温敏性聚合物体系为透明均相体系，在地面条件下，所述温敏性聚合物体系的粘度较低，进入地层后随温度升高，溶液粘度大幅度提高，有利于大幅度提高采收率。

技术领域

本发明涉及油田开发领域，更具体地，涉及一种温敏型聚合物体系及其制备方法和应用。

背景技术

我国陆上油田早在20世纪七十年代就在大庆油田和新疆克拉玛依油田进行了聚合物驱的先导性现场驱油试验，并取得了较好的效果，现在我国陆上油田聚合物驱油技术已经是一项相对比较成熟的技术了。以我国大庆油田为代表的聚合物驱工业化应用技术，无论从规模上还是从经济效益上都处于世界领先水平。

聚合物驱所用的聚合物一般情况下是部分水解聚丙烯酰胺，这种聚合物溶液的特性是随着温度的升高，粘度逐渐降低。在地面条件下，温度比较低，聚合物溶液的粘度较高，当注入到地下后，在油藏高温条件下，聚合物溶液的粘度大幅度降低。同时，聚合物溶液在搅拌、溶解及溶液泵送与注入及在地层内流动过程中，由于粘度高，会发生明显的剪切降解，分子链在剪切作用下将发生断裂，导致增粘能力降低。如果注入时聚合物溶液的粘度较低，而在储层条件下粘度升高，就可以避免注入过程中的粘度损失，并且在较低注入压力下就可以进入地层深部。因此，采用温敏性聚合物体系，即在室温下聚合物溶液粘度不大，在搅拌、溶解及溶液泵送与注入过程中聚合物溶液粘度损失相对较小，同时粘度低有利于注入到地层中，进入地层后由于温度升高，聚合物溶液粘度提高，有利于改善油水流度比、扩大聚合物驱提高采收率的效果。

温敏型聚合物在最近几十年中得到了广泛的发展，并受到高度的重视，可以应用于药物缓释、分子机器、纳米模板等，近几年来这方面的研究报道大量增加。目前广泛研究和应用的有2类温敏高分子聚合物：一种是丙烯酰胺聚合物类，包括聚N-疏水基取代丙烯酰胺，如聚N-丙基丙烯酰胺；另一种则是以聚环氧乙烷(PEO)为亲水链段，以聚环氧丙烷(PPO)、聚环氧丁烷(PBO)或者聚乳酸(PLA)等为疏水链段的嵌段共聚物(如Pluronic@，Tetronic@等)。温敏型聚合物在一定温度范围下可以与水互溶，如果高于临界溶解温度，则高分子水溶液发生相分离，出现凝胶-溶胶相变。因此这类聚合物可以用于药物缓释等，虽然在过去几十年中这类报道很多，但是距离真正的实际应用还很远。目前的温敏型聚合物也不能直接用于油藏应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种温敏型聚合物体系及其制备方法。通过向含有温敏基团的聚合物溶液中添加增效剂和助剂，形成在油藏温度条件下具有温敏特性的聚合物溶液体系，以实现低温粘度低、高温粘度高的目的，从而有利于提高油藏的原油采收率。

为了实现上述目的，本发明提供一种温敏型聚合物体系，该温敏型聚合物体系包括：聚合物、增效剂、助剂和水；其中，所述聚合物为含丙烯酰胺水溶性聚合物；所述增效剂为聚羧酸(盐)和/或有机磷化合物；所述助剂为氯化铝、氯化钙、氯化镁、氯化铜和氯化锆中的至少一种；其中，以水的体积为基准，所述聚合物的浓度为500-5000mg/L；以聚合物体系的总重量为基准，所述增效剂的含量为0.02-0.5wt％，所述助剂以金属离子计的含量为0.05-0.5wt％。

本发明还提供一种上述温敏型聚合物体系的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)使聚合物溶解于水中，得到聚合物溶液；(2)向所述聚合物溶液中加入助剂、增效剂后搅拌直至溶解。

本发明的温敏性聚合物体系为透明均相体系，在地面条件下，所述温敏性聚合物体系的粘度较低，进入地层后随温度升高，溶液粘度大幅度提高，有利于大幅度提高采收率。