[发明专利]一种可增粘调剖剂及其制备方法

说明书

本发明属于采油用化学试剂技术领域，公开了一种可增粘调剖剂及其制备方法，该调剖剂由丙烯酰胺单体水溶液加功能性单体、无机纳米颗粒、主交联剂、次交联剂并通入氮气除去溶解氧后，在40‑60℃水浴条件下加引发剂聚合而成，聚合完成后，进行造粒、烘干、粉碎，得到最终产品。本发明所制备的调剖剂能持续增粘地层水，发挥一定的驱替作用；同时具有良好的抗盐性能，在高浓度盐水中发生吸水溶胀，且膨胀后依然具有较高的强度，因此能有效封堵油藏中的高渗层，发挥调剖作用。

技术领域

本发明属于采油用化学试剂技术领域，具体来说，是涉及一种既具有调剖功能又能发挥驱替作用的预交联高分子颗粒，即一种可增粘调剖剂及其制备方法。

背景技术

我国三次采油大多采用水驱的方式，经过几十年的注水开发，油藏非均质性加强，驱替液沿高渗层窜进或层间窜进日趋严重，波及系数大大降低，导致油田含水率升高和原油采收率降低，使得采油过程中的能源、设备等的成本开支不断上升。调剖剂的使用能有效地降低含水率和提高采油效率。

常见的调剖剂有无机和有机类两种。

无机调剖剂多为水泥(西安石油大学学报,2014,29,93–96)、粉煤灰(油田化学,2009,03,265-268)等，其耐温耐盐性能较好，但在油藏中的选择封堵性及移动能力较差。

有机类调剖剂包括弱凝胶调剖剂、胶态分散微凝胶调剖剂、预交联调剖剂。弱交联凝胶调剖剂是线性水溶性高分子和交联剂如Al³⁺、Cr³⁺化合物在地下交联而成(特种油气藏,2013,20,114–117)，形成的凝胶能封堵能流动，但是成胶时间不可控，限制了其应用；胶态分散微凝胶调剖剂是低浓度线性分子在交联剂的作用下发生分子内交联形成的(油田化学,2001,18,155–158)，由于其尺寸过小，所以不适用于含有大孔道的油藏，且易封堵低渗层伤害油藏；预交联调剖剂是一种地上交联的三维网状高分子，成胶不受低层条件限制且对油藏伤害小(石油勘探与开发,2002,29,103–105)，但过快的吸水速度导致强度不断下降甚至失去封堵性能。

上述的调剖剂无增粘能力不能发挥驱替作用，目前鲜有兼具调剖和驱替作用的调剖剂的相关报道。

发明内容

本发明要解决的是现有调剖剂无增粘能力不能发挥驱替作用的技术问题，提供了一种可增粘调剖剂及其制备方法，该调剖剂能持续增粘地层水，发挥一定的驱替作用。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种可增粘调剖剂，该调剖剂由丙烯酰胺单体水溶液加功能性单体、无机纳米颗粒、主交联剂、次交联剂并通氮驱氧后，在40-60℃温度条件下加引发剂聚合而成，具体采用下述方法制备：

(1)在丙烯酰胺单体水溶液中依次加入功能性单体、主交联剂、无机纳米颗粒和次交联剂，均匀搅拌的同时向聚合体系中通入氮气以除去体系中的溶解氧；其中，丙烯酰胺单体、功能性单体、主交联剂、无机纳米颗粒和次交联剂分别占混合后溶液总质量的20﹪～24﹪、0﹪～2.0﹪、0.2﹪～2.5﹪、0.04﹪～2.00﹪和0.02﹪～0.60﹪；

(2)在步骤(1)得到的聚合体系中加入引发剂水溶液，在40℃的水浴条件下聚合反应10h后，升温至60℃反应8.0h提高转化率；其中，引发剂占混合后溶液总质量的0.04﹪～0.06﹪；

(3)聚合完成后，进行造粒、烘干、粉碎，得到最终产品。

其中，所述功能性单体为N-乙烯基吡咯烷酮、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。

其中，所述无机纳米颗粒为硅酸镁锂或二氧化硅。