[发明专利]一种缓释生成储层原位无机凝胶调驱剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于调驱剂技术领域，具体涉及一种缓释生成储层原位无机凝胶调驱剂及其制备方法和应用。在本发明中，温敏单体和共聚单体在交联剂和引发剂的共同作用下，进行无皂乳液聚合反应，生成互穿插网络结构的凝胶；同时，无机成胶剂在反应过程中通过溶剂化作用被包裹进互穿插网络结构凝胶中。利用本发明提供的制备方法得到的缓释生成储层原位无机凝胶调驱剂，分散后在岩心运移过程中受热体积逐渐收缩，沿程释放出无机成胶剂，无机成胶剂与计划调驱储层地层水中的高价钙镁离子反应生成原位无机凝胶，进而实现无机凝胶深部调驱功效，有效避免井筒堵塞或近井地带储层伤害。

技术领域

本发明属于调驱剂技术领域，具体涉及一种缓释生成储层原位无机凝胶调驱剂及其制备方法和应用。

背景技术

油田利用Na₂O·mSiO₂溶液可与地层水中的Ca²⁺、Mg²⁺形成水化硅酸盐凝胶的特性，取得了良好的无机凝胶调驱效果。与常规聚合物类有机凝胶相比，无机凝胶骨架刚性较强，在储层高渗透层或大孔道滞留后，可有效增加中低渗透层或中小孔道的吸液量，有利于实现扩大波及体积的目的。国内科研工作者以Na₂O·mSiO₂、NaOH等为主要原料研制合成出了新型硅酸盐(铁磊磊,于萌,刘文辉,等.一种新型深部调驱用无机复合转向剂的研制及性能评价[J].石油与天然气化工,2018,47(4):62-67.)，可与高矿化度地层水或模拟注入水形成高强度的无机凝胶，并以涂层方式吸附于储层岩石骨架表面，进而减小孔道过流断面，提升流动阻力。然而，该新型硅酸盐中Na₂O·mSiO₂溶液与Ca²⁺、Mg²⁺间的反应具有一触即凝特性，在应用现场时常造成井筒堵塞或近井地带储层伤害的问题。虽然应用过程中交替注入工艺可在一定程度缓解井筒堵塞或近井地带储层伤害的问题，但仍无法从根本上高效调控储层内部硅酸盐溶液与Ca²⁺、Mg²⁺间的反应速率，井筒堵塞或近井地带储层伤害仍不可避免。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种缓释生成储层原位无机凝胶调驱剂及其制备方法，本发明提供的缓释生成储层原位无机凝胶调驱剂在储层运移过程中受热体积逐渐收缩，沿程释放出无机成胶剂，无机成胶剂与地层水中的钙镁离子反应原位生成无机凝胶，进而实现无机凝胶深部调驱功效，可以有效避免井筒堵塞或近井地带储层伤害。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种缓释生成储层原位无机凝胶调驱剂的制备方法，包括以下步骤：

将无机成胶剂、温敏单体、共聚单体、交联剂、引发剂和水混合，将所得的反应液在保护气条件下进行无皂乳液聚合反应，得到温敏凝胶颗粒；

将所述温敏凝胶颗粒超声分散，得到所述缓释生成储层原位无机凝胶调驱剂。

优选的，所述无机成胶剂包括Na₂O·mSiO₂；

所述温敏单体包括N-异丙基丙烯酰胺和/或羟丙基甲基纤维素；

所述共聚单体包括丙烯酰胺和/或丙烯酸；

所述交联剂包括N-N'亚甲基双丙烯酰胺；

所述引发剂包括过硫酸钾或过硫酸铵。

优选的，所述温敏单体、共聚单体、交联剂和引发剂的质量比为(70～700)：(70～700)：(2～6)：(2～6)；

所述无机成胶剂的物质的量与温敏单体的质量的比为(8～24)mol：(7～70)g。

优选的，所述无机成胶剂以无机成胶剂水溶液的形式使用，所述无机成胶剂水溶液的浓度为0.4～1.2mol/L；