[发明专利]一种油田注水井用调剖剂及其制备方法

说明书

本发明属于油田调剖领域，具体涉及一种油田注水井用调剖剂及其制备方法。该调剖剂包括三维网状聚合物主体和通过氢键结合在所述三维网状聚合物主体上的酚类物质和醛类物质；三维网状聚合物主体的主链至少含有丙烯酰胺结构单元、共聚结构单元；主链之间通过如下交联结构单元形成三维网状结构；应用时，三维网状聚合物主体的碳酸酯键水解断裂，生成聚合物；酚类物质和醛类物质作为交联剂，与聚合物发生交联反应，生成用于调剖的交联聚合物。该调剖剂在注入过程中及刚进入地层时为凝胶颗粒调剖剂，具有高强度，可封堵高吸水层，减小后续调剖剂推进速度；当调剖剂向地层深部推进时，生成交联聚合物调剖剂，封堵地层深部，起深部调剖作用。

技术领域

本发明属于油田调剖领域，具体涉及一种油田注水井用调剖剂及其制备方法。

背景技术

注水开发油田，由于储层非均质性，注入水沿高吸水层突进，形成窜流。注入水窜流一方面使对应油井含水上升；另一方面注入水无效循环,波及体积下降，导致水驱采收率低。注水井调剖技术是解决上述油田开发问题的主要手段，原理是注入调剖剂注水井吸水剖面进行调整，减小高吸水层吸水量，提高其它层吸水量。随着调剖轮次增加，要求调剖深度增加。目前应用最广泛的调剖剂是凝胶颗粒和交联聚合物。

凝胶颗粒调剖剂和交联聚合物调剖剂在深部调剖应用时均存在一定缺陷。凝胶颗粒调剖剂呈颗粒状，强度高，可吸水膨胀，在高吸水层物理堆积形成堵塞，减小高吸水层吸水量。缺陷是颗粒吸水膨胀后变脆，当向地层深部推进过程中，易剪切破碎，粒径变小，致使无法形成堆积，小颗粒沿注入水从油井采出，起不到深部调剖作用。

交联聚合物调剖剂是在地面上把交联剂与聚合物溶于注入水中，形成溶液，再注入地层。由于呈溶液状态，可进入地层深部。注入完成后，在地层温度条件下，发生化学反应，形成三维网状凝胶结构，堵塞高吸水层，起深部调剖作用。缺陷是由于高吸水层孔道大，溶液驻留性差，沿高吸水层推进速度快，不能形成凝胶或形成的强凝胶强度低，不能对高吸水层形成堵塞，导致后续注入的调剖剂沿吸水层在油井产出，起不到深部调剖作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种油田注水井用调剖剂，解决现有凝胶颗粒调剖剂强度高但易剪切破碎，无法深部调剖而交联聚合物驻留性差，深部调剖不成胶或成胶后强度低的问题。

本发明的第二个目的是提供上述油田注水井用调剖剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的油田注水井用调剖剂的技术方案是：

一种油田注水井用调剖剂，所述调剖剂在室温下为固体，包括三维网状聚合物主体和通过氢键结合在所述三维网状聚合物主体上的酚类物质和醛类物质；

所述三维网状聚合物主体的主链至少含有丙烯酰胺结构单元：或者还含有如下共聚结构单元中的至少一种：

主链之间通过如下交联结构单元形成三维网状结构：

其中代表连接在主链中；

应用时，所述三维网状聚合物主体在≥75℃的条件下，碳酸酯键水解断裂，生成聚合物；所述酚类物质和醛类物质作为交联剂，与聚合物发生交联反应，生成用于调剖的交联聚合物。

本发明的油田注水井用调剖剂，注入过程中及刚进入地层时为凝胶颗粒调剖剂，具有高强度，可封堵高吸水层，减小后续调剖剂推进速度；当调剖剂向地层深部推进时，一方面由于地层温度(≥75℃)作用，调剖剂中碳酸酯键-O-CO-O水解断裂，生成聚合物溶于注入水中；另一方面调剖剂中通过氢键与调剖剂相连的地下交联剂(醛类物质和酚类物质)也溶于注入水中。两者在地层温度条件(≥75℃)下发生化学交联反应，生成交联聚合物调剖剂，封堵地层深部，起深部调剖作用。通过选择主链的结构单元、醛类及酚类物质，可适用于75℃～180℃油藏水井深部调剖。