[发明专利]粉煤灰/两亲聚合物复合凝胶调剖剂、制备方法和应用

说明书

本发明涉及粉煤灰/两亲聚合物复合凝胶调剖剂、制备方法和应用。包括两亲聚合物PADC、有机铬交联剂、粉煤灰、地层水。复合凝胶调剖剂中各组分的浓度为两亲聚合物PADC1000mg/L～5000mg/L、有机铬交联剂1000mg/L～3000mg/L、粉煤灰500mg/L～5000mg/L，地层水的总矿化度为60000‑200000mg/L，油藏温度为70‑90℃。在高温高盐油藏条件下强度高、封堵效果好，稳定性好，可达到长期有效的调剖效果，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于油田调剖用剂技术领域，具体涉及粉煤灰/两亲聚合物复合凝胶调剖剂、制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

近年来，随着注水油田开发的不断深入，地层非均质性越来越严重，注入水容易沿着油水井之间的大孔道和高渗透层发生窜流等现象，大大降低了注入水波及体积，最终导致了水驱效率的大幅下降，且油井含水率越来越高。调剖技术就是专门针对注入水无效循环的一种技术。调剖剂在进入注入井后，高渗透率的地层将被优先封堵，继而注入水在原地层内部的渗流方向发生改变，导致波及体积扩大，最后可达到提高水驱采油率的效果。

调剖剂的种类繁多，其中聚合物凝胶是目前应用范围较广的一种调剖剂。聚合物凝胶是由聚合物溶液转变而来的失去流动性的体系。交联形成的高分子结构，使凝胶既表现出固体的力学性质，如具有一定的强度和弹性，又表现出液体的特性，如拥有一定的粘度。聚合物凝胶体系具有弹性固体和粘性液体两者的特征，使其成为油田现场最常用的调剖剂之一。然而，常规聚合物凝胶在高温情况下易水解，稳定性差；在高盐情况下，会出现强度下降甚至沉淀的特征。因此，在高温高盐环境下，常规聚合物凝胶表现出强度低、易破胶失效的特征，无法满足油田现场长期有效调剖的要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供粉煤灰/两亲聚合物复合凝胶调剖剂、制备方法和应用。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，粉煤灰/两亲聚合物复合凝胶调剖剂，包括两亲聚合物PADC、有机铬交联剂、粉煤灰、地层水。

两亲聚合物PADC提高了复合凝胶调剖剂的抗高盐的性能，在高盐的条件下保持稳定的形态，无失水现象。

有机铬交联剂(Cr³⁺)交联反应较温和，且凝胶失水率较低。

粉煤灰化学成分以Al₂O₃、SiO₂为主，其余为Fe₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O和SO₃等，并且粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性。粉煤灰在复合调剖剂中起到维持粘弹性的作用，长时间后能够维持强度。

粉煤灰和两亲聚合物之间具有静电相互作用。该相互作用可使网状结构骨架结合更加紧密，粉煤灰的加入提高了调剖剂的粘弹性保持能力。

粉煤灰是煤燃烧后的烟气中收集下来的细灰，是燃煤电厂的固体废物，廉价易得，经济且环保。

在本发明的一些实施方式中，两亲聚合物PADC的结构式如式Ⅰ所示：

其中x为80～95、y为5～15、z为1～1.5。

聚合物PADC为单尾型三元两亲聚合物，白色颗粒，水溶液为粘稠透明液体，亲水的聚合物主链上带有少量单尾型的疏水链，疏水链可通过疏水缔合作用相互聚集形成超分子空间网络结构，该聚合物具有较好的耐温抗盐性能。

在本发明的一些实施方式中，粉煤灰的粒径范围为300目-5000目。