[发明专利]一种逐级交联凝胶、其专用交联剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种逐级交联凝胶其专用交联剂及制备方法。聚氯乙烯多乙烯多胺铬交联剂的制备方法包括如下步骤：聚氯乙烯与多乙烯多胺经胺化反应得到聚氯乙烯多乙烯多胺；聚氯乙烯多乙烯多胺与三氯化铬经络合反应即得。按照如下方法制备逐级交联凝胶：将水溶性聚合物、聚氯乙烯多乙烯多胺铬交联剂和水混合即得。本发明逐级交联凝胶，三价铬离子逐步释放，能到达3～6级，聚合物凝胶存在3～6个成胶时间，成胶后表观粘度达到300000mPa.s以上，具有良好的抗剪切、注入性能、耐温抗盐性能以及在多孔介质中的运移性能，同时具有稳定性强等特点，可用于常规油藏驱油与调剖、高温高盐油藏的驱油与调剖、与酸化联作的调驱、高含酸性气体气田调剖堵水等一系列油气开采的作业技术。

技术领域

本发明属于交联凝胶领域，尤其涉及一种逐级交联凝胶、其专用交联剂及制备方法。

背景技术

交联水基凝胶是由水溶性聚合物(一般为部分水解聚丙烯酰胺，简称HPAM)与交联剂形成的一种能够缓慢交联(以分子间交联为主，分子内交联为辅)，粘度可控的聚合物凝胶体。其特性是既具有一定的流动性又具有一定的强度。近几年广泛地应用于调剖、堵水、酸化、压裂等油气开采的诸多领域，尤其是目前利用该种体系封堵高渗透注水大孔道形成的延缓交联水基凝胶油藏调驱方法备受关注。目前交联剂应用较多的为酚醛类交联剂、有机铝交联剂和有机铬交联剂。酚醛、有机铝和有机铬类交联剂只能形成一次交联，不能满足深部调剖的要求。目前现有的交联剂很难克服以上问题，因而，亟待开发出一种能够逐级交联的凝胶体系。

发明内容

本发明的目的是提供一种逐级交联凝胶、其专用交联剂及制备方法，采用聚氯乙烯多乙烯多胺铬交联剂制备得到的凝胶中，三价铬离子逐步释放，能到达3～6级，聚合物凝胶存在3-6个成胶时间，成胶后表观粘度达到300000mPa.s以上。

本发明提供的一种聚氯乙烯多乙烯多胺铬交联剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)聚氯乙烯与多乙烯多胺经胺化反应，得到聚氯乙烯多乙烯多胺(简写为 PVC-PP)；

(2)所述聚氯乙烯多乙烯多胺与三氯化铬经络合反应，得到所述聚氯乙烯多乙烯多胺铬交联剂(简写为PVC-PP-Cr)。

上述的制备方法中，步骤(1)中，所述聚氯乙烯的质量与所述多乙烯多胺的体积比可为5g：(16～25)mL，具体可为5g：20mL、5.5g：25mL或4.5g：16mL。

本发明中所述聚氯乙烯的分子量没有特殊要求，一般为5万～12万。

所述多乙烯多胺包括但不限于乙二胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺等中的任一种。

上述的制备方法，步骤(1)中，所述胺化反应的温度可为90～100℃，具体可为 90～95℃、95℃～100℃、90℃、100℃或95℃；时间可为120～200min，具体可为 120～180min、180～200min、120min、180min或200min。

所述胺化反应可在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速可为450～500r/min，具体可为450～475r/min、475～500r/min、450r/min、500r/min或475r/min。

所述胺化反应之前还包括将所述聚氯乙烯和所述多乙烯多胺组成的反应体系进行溶胀的步骤。

上述的制备方法，步骤(2)中，所述聚氯乙烯多乙烯多胺与所述三氯化铬的质量比可为30：(16～25)，具体可为30：16、35：25或27：20。

所述三氯化铬可为无水三氯化铬或含结晶水的三氯化铬。

所述络合反应的温度可为70～85℃，具体可为70～80℃、80～85℃、70℃、80℃或85℃；时间可为240～300min，具体可为240min、300min或280min。