[发明专利]一种凝胶颗粒调驱剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种凝胶颗粒调驱剂及其制备方法，属于注水井调剖、调驱用化学产品技术领域。本发明的凝胶颗粒调驱剂，以丙烯酰胺类单体、稀土示踪剂单体和交联剂作为主要的原料经聚合反应制成；所述稀土示踪剂为含碳碳双键的稀土有机配合物；所述稀土选自镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或任意组合。本发明的凝胶颗粒调驱剂在树脂分子结构中引入稀土元素，当凝胶颗粒老化树脂分子断键或直接产出时，稀土元素也同步产出，通过采油井对稀土元素产出时间及产出量检测，精确计算出凝胶颗粒调驱剂产出时间及产出量，进而确定调驱失效时间及调驱井组间大孔道分布方向。

技术领域

本发明涉及一种凝胶颗粒调驱剂及其制备方法，属于注水井调剖、调驱用化学产品技术领域。

背景技术

采用注水驱替原油保持地层压力的方法可以保障生产井长期稳产，但注水井经长期注水，地层吸水剖面严重不均，致使驱油效率大大降低。注水井调整吸水剖面是提高注水驱油效率、增加生产井产油量的有效办法。在诸多的调剖技术中凝胶颗粒调驱技术是应用最广、效果最好的一种新技术。凝胶颗粒调驱技术通过凝胶颗粒调驱剂堵塞孔喉调整注水井吸水剖面、调驱剂深部运移实现深部水驱液流转向，从而扩大注水波及体积，提高地层可采储量。

采用凝胶颗粒调驱时，确定调驱失效时间直接影响凝胶颗粒调驱剂调驱效果。一般认为，凝胶颗粒调驱剂从注水井注入，在后续注入水压力推动下向地层深部或相对应油井方向移动，当颗粒老化随采油井产出，确定为凝胶颗粒调驱失效。在现场实施过程中，一方面根据凝胶颗粒失效时间来调整凝胶颗粒注入参数(注入量、注入浓度、颗粒强度、颗粒粒径等)；另一方面通过失效过程中在水井相对应的油井产出的凝胶颗粒量，判断地层大孔道分布方向，通过调整颗粒强度或粒径大小，从而提高封堵有效期，延长失效时间。

目前常用的凝胶颗粒调驱剂的主要成分是一种三维网状结构的高吸水性树脂。如申请公布号为CN108727535A的中国发明专利申请公开了一种延迟吸水膨胀堵漏剂的制备方法，包括如下步骤：1)按比例称取丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺及引发剂放入反应器中，加入相应量的蒸馏水，冰水浴中搅拌至完全溶解；2)缓慢加入增强剂及疏水单体，继续低温搅拌均匀，通N₂保护；3)待温度降至0-10℃时，缓慢滴加引发剂溶液；4)滴完后，继续搅拌10-30min，停止搅拌，缓慢升温至30-70℃，静态反应2-5h，得到弹性凝胶体；5)将弹性凝胶体取出，60-90℃真空干燥、剪切，得到延迟吸水膨胀堵漏剂产品。这种凝胶颗粒中的水性树脂的主要是由丙烯酰胺类单体聚合而成，在一定的地层温度条件下，凝胶颗粒容易发生分子链断裂，但由于树脂分子链断开位置不确定，从而引发断链后产物不同且不唯一，难以通过测定分子断裂后产物的量确定调驱失效时间，调驱难度加大，影响调驱效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种凝胶颗粒调驱剂，能够解决采用现有技术制得的凝胶颗粒调驱时调驱失效时间难以确定的问题。

本发明还提供了一种工艺简单的凝胶颗粒调驱剂的制备方法。

为了实现以上目的，本发明的凝胶颗粒调驱剂所采用的技术方案是：

一种凝胶颗粒调驱剂，以丙烯酰胺类单体、稀土示踪剂单体和交联剂作为主要的原料经聚合反应制成；所述稀土示踪剂单体为含碳碳双键的稀土有机配合物；所述稀土选自镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或任意组合。

本发明的凝胶颗粒调驱剂，在采用常规聚合单体丙烯酰胺类单体的同时添加稀土示踪剂单体，利用聚合反应，使稀土示踪剂单体与凝胶颗粒分子通过化学键成为一体，在凝胶颗粒的树脂分子结构中引入稀土元素。当凝胶颗粒老化树脂分子断键或直接产出时，稀土元素也同步产出，因此可以通过采油井对稀土元素产出时间及产出量检测，精确计算出凝胶颗粒调驱剂产出时间及产出量，以此确定调驱失效时间及调驱井组间大孔道分布方向，为后续或再次进行调驱施工提供调驱参数设计的依据。

优选的，所述稀土有机配合物为稀土-含碳碳双键羧酸配合物。