[发明专利]复合交联剂及其制备方法、延迟交联调剖剂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种复合交联剂及其制备方法和延迟交联调剖剂及其制备方法。复合交联剂包括醛类有机化合物、螯合剂、高价金属离子化合物和溶剂；所述高价金属离子化合物中含有化合价≥+3价的金属元素。将高价金属离子交联剂和醛类有机交联剂进行复合，并且加入螯合剂，使复合交联剂制备的聚合物凝胶克服单一组分缺陷，适用范围更广，稳定性和注入性更好。

技术领域

本申请涉及一种复合交联剂及其制备方法、延迟交联调剖剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

国内外三次采油常用方法有三种：热驱、气驱和化学驱。近年来，交联聚合物被广泛用于堵水调剖，特别是聚合物凝胶类型的调剖剂，通过调整吸水剖面，增加了注入水的波及系数，可显著提高石油采收率，增加单位聚合物的经济效益。

目前，我国发展起来的延迟交联体系主要有三种：一种是能与水溶性聚合物分子中酰胺基团作用的有机醛类交联剂，第二种是能与聚合物分子中羧酸基团作用的过渡金属有机交联剂。

第一种交联剂体系的基本组分是苯酚和甲醛，但苯酚甲醛室温下具有一定毒性和刺激性气味，具有相同效果的替代物已成为研究热点。第二种交联体系主要是通过选择不同的高价金属离子和螯合剂来控制反应时间，从而控制聚合物成胶时间，其中以Cr³⁺应用较多，螯合剂以柠檬酸使用较多。目前采用的有机铬交联体系为Cr³⁺/配位络合物，该体系适应性较强，但在碱性油藏中吸附和滞留严重，而有机铝交联剂在高温条件下易水解生成沉淀，在碱性油藏中难以成胶。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种复合交联剂，将高价金属离子交联剂和醛类有机交联剂进行复合，并且加入螯合剂，使复合交联剂制备的聚合物凝胶克服单一组分缺陷，适用范围更广，稳定性和注入性更好。

一种复合交联剂，所述复合交联剂包括醛类有机化合物、螯合剂、高价金属离子化合物和溶剂；

所述高价金属离子化合物中含有化合价≥+3价的金属元素。

本申请提供的复合交联剂，通过将醛类有机交联剂和高价金属离子交联剂进行复配，并且添加特定的螯合剂，使得复合交联剂制备的聚合物凝胶，在保留醛类有机交联剂和高价金属离子交联剂各自优点的同时，克服单一组分缺陷，适用范围更广，稳定性和注入性更好。

本申请中的复合交联剂中的各组分为物理结合和共价键结合，各组分之间通过静电作用，氢键作用，共价键作用等生成配位合物。

具体地，高价金属离子化合物的金属元素的化合价可以为+3，或者也可以为+4。

+3的金属元素包括铝、铁中的任一种。

+4的金属元素包括钛、锆中的任一种。

可选地，本申请中的溶剂可以为水。

可选地，所述醛类有机化合物选自水溶性酚醛树脂、戊二醛，乙二醛中的任一种。

具体地，本申请中的醛类有机化合物均为可以通过商业途径购买得到，简化了复合交联剂的制备过程。

可选地，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、酒石酸钠、柠檬酸钠、羟乙基乙二胺三乙酸、二羟乙基甘氨酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐中的至少一种。

优选地，所述螯合剂选自乙二胺四乙酸、酒石酸、柠檬酸、羟乙基乙二胺三乙酸、柠檬酸钠中的任一种。

可选地，所述金属元素选自铝、铁中的任一种。

可选地，所述高价金属离子化合物选自硝酸铝、硫酸铝、柠檬酸铝、氯化铝、氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、硫酸铝钾中的至少一种。

优选地，高价金属离子化合物选自硝酸铝、柠檬酸铝、硫酸铝钾、硝酸铁、硫酸铁的任一种。