[发明专利]一种耐温耐盐泡沫凝胶体系及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐温耐盐泡沫凝胶体系，其包括按质量百分比计的以下组分：纳米二氧化硅1％‑5％，聚合物0.2％～1.5％，第一交联剂0.2％～1.0％、第二交联剂0.2％～1.0％，起泡剂0.2～1.8％组成，其余量为水；所述聚合物为丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和N‑乙烯基吡咯烷酮三种单体聚合而成的三元共聚物；所述起泡剂为非离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂、松香基双子表面活性剂的复配物。本发明的泡沫凝胶体系是由聚合物溶液通过发泡然后交联形成的复合体系，利用起泡剂和凝胶体系的双重耐温耐盐特性，来达到体系耐温耐盐的目的。

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，尤其是一种耐温耐盐泡沫凝胶体系及其制备方法。

背景技术

高温高盐气藏是石油天然气增储上产的重要研究领域，广泛分布于全国各大油气田或主要盆地，在我国石油工业中占有重要地位。塔里木油田、青海油田、新疆油田等储层条件都比较苛刻，开采难度大，其中高温、高矿化度的条件限制了较多增产措施。

在堵水方面，在泡沫堵水体系及凝胶堵水体系的基础上，进而发展出了泡沫凝胶堵水体系。泡沫凝胶是气体均匀分布在凝胶中形成泡沫结构的分散体系。泡沫凝胶既具有泡沫的基本特性，也具有凝胶的基本特性。泡沫凝胶的连续相由凝胶构成，通过凝胶的包裹与连接，一方面可以增强泡沫液膜的弹性和黏度，另一方面可以阻塞液膜间的排液通道并增加阻力，使得泡沫液膜排液速率变慢，起到稳定泡沫的作用。泡沫凝胶在油田中具有广泛的应用，但现有的泡沫凝胶体系在高温和高矿化度条件下无法长期稳定存在，有效作用时间短、作用效果不明显。

泡沫凝胶既具有泡沫的基本特性，也具有凝胶的基本特性。泡沫凝胶是一种具有广泛应用前景的体系。但是泡沫凝胶体系采用的凝胶体系一般为聚丙烯酰胺类聚合物及其衍生物，易发生降解，在耐温耐盐性方面的效果较差，同时单一的泡沫体系耐温耐盐性能差，不能满足现场需求。基于此，亟待研发一种耐温耐盐的泡沫凝胶体系。

发明内容

本发明的目的是针对现有泡沫凝胶耐温耐盐性差的问题，提供一种新的耐温耐盐泡沫凝胶体系。其适用于温度105-160℃、矿化度为20×10⁴mg/L的高温高盐条件。

本发明提供的耐温耐盐泡沫凝胶体系，包括按质量百分比计的以下组分：

纳米二氧化硅1％-5％，聚合物0.2％～1.5％，第一交联剂0.2％～1.0％、第二交联剂0.2％～1.0％，起泡剂0.2～1.8％组成，其余量为水；

所述聚合物为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基吡咯烷酮三种单体按摩尔比2:2:6，采用水溶液聚合法聚合而成的三元共聚物，属于一种阴离子型聚丙烯酰胺类聚合物，分子量300-800万。

所述起泡剂为非离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂、松香基双子表面活性剂的复配物。松香基双子表面活性剂是松香基季铵盐双子表面活性剂，具体优选为四甲基丙二胺基-二松香基双子表面活性剂。

优选的是，所述起泡剂由烷基糖苷表面活性剂(APG)、椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、松香基双子表面活性剂按照质量比4:2:1复配得到。三种表面活性剂复配之后具有较好的泡沫性能。

所述第一交联剂为醛类交联剂，甲醛、苯甲醛和戊二醛中的任一种。

所述第二交联剂为酚类交联剂，具体为苯酚或间苯二酚。

所述耐温耐盐泡沫凝胶体系的制备方法，步骤如下：

S1、在水中加入纳米二氧化硅，搅拌充分后加入聚合物，转速400-500r/min，聚合物必须沿着搅拌的涡壁缓慢加入，不能直接倒入，加完后至少搅拌2小时；聚合物浓度越高，搅拌时间需要延长。

S2、向步骤S1的溶液中加入第一交联剂的水溶液，搅拌10min；然后加入第二交联剂的水溶液，搅拌10min；再加入起泡剂，充分混合，制得母液。