[发明专利]一种疏水缔合聚合物与表面活性剂的自组装体系及其制备方法和应用

说明书

本发明属于油田开发技术领域，具体提供一种疏水缔合聚合物与表面活性剂的自组装体系及其制备方法和应用，该自组装体系包含疏水缔合聚合物、表面活性剂、盐和水，其中疏水缔合聚合物与表面活性剂的质量浓度比为3～12∶1，所述表面活性剂为非离子双子表面活性剂。本发明的自组装体系可以显著提高疏水缔合聚合物在临界缔合浓度以下的溶液粘度，有助于疏水缔合聚合物驱油效果的提高。

技术领域

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种疏水缔合聚合物与表面活性剂的自组装体系及其制备方法，以及该自组装体系在聚合物驱油技术中的应用。

背景技术

我国开发的油田多数已进入高含水、高采出程度开发阶段，化学驱是进一步提高油田采收率的主导技术。驱油体系的粘度是化学驱技术的一个核心参数，作用机理是通过提高驱替液的粘度，增加其在地层多孔介质中的渗流阻力，起到流度控制作用，扩大波及体积，从而提高采收率。增加驱替液粘度是通过向水中添加部分水解聚丙烯酰胺来实现的，聚丙烯酰胺溶液的粘度随聚合物分子量的增大而增大，现在已有分子量高达3000万的超高分子量聚合物产品，虽然这种超高分子量聚合物的增粘能力很好，但其剪切降解严重，现场使用较少。油田驱油使用的多为分子量为2500万的聚合物。另外，部分水解聚丙烯酰胺溶液的粘度随矿化度增大、温度升高而显著降低，不适用于高温、高盐油藏。

近十几年来，国内外开发出了增粘效果更好的疏水缔合聚合物，如申请号为CN201610548890.9、CN201511018952.7、CN201511018165.2的专利文献公开了具有亲水链段和疏水链段的共聚物，聚合物分子主链上带有含疏水基团的侧链，依靠分子间疏水基团的缔合作用，形成空间网络结构，大幅度提高溶液粘度。疏水缔合聚合物存在一个临界缔合浓度，聚合物浓度小于临界缔合浓度时，聚合物分子侧链上的疏水基团以分子内缔合为主，分子内缔合减小了聚合物分子尺寸，无助于增粘，这个浓度范围的聚合物溶液粘度较低；聚合物浓度大于临界缔合浓度时，聚合物分子侧链上的疏水基团以分子间缔合为主，分子间缔合增大了聚合物分子尺寸，溶液粘度显著增大。疏水缔合聚合物的临界缔合浓度一般大于1500mg/L。虽然油田实际注入的聚合物浓度大于临界缔合浓度，粘度很高，但随着聚合物溶液在地下渗流，在岩石孔隙中逐渐吸附滞留，再加上地下水的稀释，聚合物浓度很快就会降低到临界缔合浓度以下，至采出井一般每升采出液只有几百毫克聚合物。疏水缔合聚合物在地下渗流的大部分时间起驱油作用的是小于临界缔合浓度的聚合物溶液。因此，提高疏水缔合聚合物在临界缔合浓度以下的溶液粘度，对提高疏水缔合聚合物的驱油效果有重要意义。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种疏水缔合聚合物与表面活性剂的自组装体系，通过向疏水缔合聚合物溶液中加入特定的表面活性剂，依靠疏水缔合聚合物的疏水基团和表面活性剂疏水基团间的相互作用，形成分子自组装体系，可显著提高疏水缔合聚合物在临界缔合浓度以下的溶液粘度。

本发明的第一方面提供了一种疏水缔合聚合物与表面活性剂的自组装体系，该自组装体系包含疏水缔合聚合物、表面活性剂、盐和水，其中疏水缔合聚合物与表面活性剂的质量浓度比为3～12∶1，所述表面活性剂为非离子双子表面活性剂。

本发明的第二方面提供了上述自组装体系的制备方法，该制备方法包括：

1)根据总矿化度配制盐溶液；

2)以步骤1)制得的盐溶液为溶剂配制疏水缔合聚合物溶液和表面活性剂溶液；

3)按照质量浓度分别取盐溶液、疏水缔合聚合物溶液和表面活性剂溶液，在搅拌条件下，将取得的盐溶液和表面活性剂溶液依次加入疏水缔合聚合物溶液中，得到所述自组装体系。

本发明的第三方面提供了上述的自组装体系及由上述制备方法制得的自组装体系在聚合物驱油技术中的应用。