[实用新型]一种可深部调驱用聚丙烯酰胺预交联颗粒

说明书

本实用新型公开了一种可深部调驱用聚丙烯酰胺预交联颗粒。所述聚丙烯酰胺预交联颗粒包括：聚丙烯酰胺包覆的氯化锆、氯化铝或氯化铬颗粒芯层、第一聚合物层和第二聚合物层，并且所述第一聚合物层包裹在所述芯层外面，所述第二聚合物层包裹在所述第一聚合物层外面。本实用新型的可深部调驱用聚丙烯酰胺预交联颗粒具有良好的注入性能和封堵效果，适用于深部调驱。

技术领域

本实用新型涉及深部调驱技术领域，更具体地，涉及一种可深部调驱用聚丙烯酰胺预交联颗粒。

背景技术

随着海上主力水驱开发油田进入高含水开发阶段，维持稳产的压力越来越大。同时，平台及终端设施也常常处于满负荷甚至超负荷运行状态。如何控制水驱的无效波及同时提高原油产量已成为摆在各油田作业公司面前的现实问题。目前常用的调剖调驱剂分为两大类，一是凝胶类，二是颗粒类。

聚合物凝胶体系是常见的凝胶类调剖剂，其能够通过聚合物和交联剂发生交联反应形成三维网络结构，实现封堵原水窜通道、扩大水驱波及体积的目的。但采用聚合物凝胶体系进行调剖的技术也逐渐表现出一定的局限性，特别是在地层深部作用时成胶性能较差，难以真正实现有效封堵。

为克服聚合物凝胶体系的缺点，上世纪90年代末，中石油勘探开发研究院的白宝君教授提出了预交联凝胶颗粒的理念，即首先在地面或工厂里形成交联聚合物凝胶，然后通过干燥、造粒等方式形成孔喉尺度的颗粒，并将颗粒注入地下进行调堵控水。颗粒类调剖剂包括聚合物微球和体膨颗粒。聚合物微球具有初始粒径小、注入性好的优点，但其膨胀倍数受地层温度和矿化度影响较大，且膨胀倍率有限，一般膨胀后的平均粒径为几个微米，封堵能力有限。体膨颗粒的初始粒径可调范围较大，但膨胀倍数有限。若用于封堵高渗条带，则需要匹配粒径较大的体膨颗粒，但颗粒粒径较大，会导致颗粒进入地层深部、实现深部调剖的能力有限。若使用粒径较小的体膨颗粒，则封堵高渗通道的强度不足。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种可深部调驱用聚丙烯酰胺预交联颗粒，所述聚丙烯酰胺预交联颗粒包括：聚丙烯酰胺包覆的氯化锆、氯化铝或氯化铬颗粒芯层、第一聚合物层和第二聚合物层，并且所述第一聚合物层包裹在所述芯层外面，所述第二聚合物层包裹在所述第一聚合物层外面。

在本实用新型的实施例中，所述第一聚合物层可以为N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联的丙烯酰胺-丙烯酸共聚物层。

在本实用新型中，术语“N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联的丙烯酰胺-丙烯酸共聚物”定义为以丙烯酰胺和丙烯酸为单体，N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，经交联聚合反应得到的产物。其可通过目前已有的方法制备得到。

在本实用新型的实施例中，所述第二聚合物层可以为聚乙二醇二丙烯酸酯交联的聚丙烯酰胺聚合物层。

在本实用新型中，术语“聚乙二醇二丙烯酸酯交联的聚丙烯酰胺”定义为以丙烯酰胺为单体，聚乙二醇二丙烯酸酯为交联剂，经交联聚合反应得到的产物。其可通过目前已有的方法制备得到。

在本实用新型的实施例中，所述聚丙烯酰胺包覆的氯化锆、氯化铝或氯化铬颗粒的粒径可以为1μm-100μm。

在本实用新型的实施例中，所述聚丙烯酰胺预交联颗粒的粒径可以为5μm-200μm。

本实用新型的聚丙烯酰胺预交联颗粒具有包括芯层、第一聚合物层和第二聚合物层的三层结构，当进行深部调驱时，三层结构从外向内逐层破裂伸展，形成三维凝胶网络，从而进行有效封堵，适用于深部调驱。具体地，当本实用新型的聚丙烯酰胺预交联颗粒随注入水注入注水井后，随着在地层中的推进，当第二聚合物层采用受热易分解的聚乙二醇二丙烯酸酯作为交联剂时，交联剂受热分解，第二聚合物层转化为具有粘度的聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺的长链伸展开，起到一定的深部液流转向的作用，并且暴露出第一聚合物层，随着聚合物溶液在地层中的继续推进，第一聚合物层继续水解，丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的长链伸展开并且暴露出芯层，芯层中的锆、铝或铬交联剂通过配位键与聚丙烯酰胺交联，形成三维凝胶网络。