[其他]延缓水溶性聚合物胶凝作用的方法

说明书

本发明涉及一种降低有机交联剂胶凝水溶性聚合物的速率的方法。另一方面，本发明也涉及一种提高胶凝水溶性聚合物的机械强度的方法法。此外，本发明还涉及新型的可胶凝的水溶性聚合物组合物。

本技术领域的熟练技术人员都熟知，胶凝水溶性聚合物在提高原油采收率作业中是很有效的。人们用这种胶凝水溶性聚合物改变地下地层的渗透性，以提高注水作用的效率。

人们将这种聚合物和适当的交联剂的水溶液注入地层中，让其渗入透水性最好的区域并在该区域胶凝。在以后的注水作业中注入地层的任何液体会被从胶凝区转移出去，进入地层中透水性较差的区域。

虽然这种技术对提高烃的产量是有效的，但还有问题。其主要问题是水溶性聚合物在注入地层后胶凝得相当快。由于该聚合物在渗透整个地层之前便胶凝，因此常常只有井眼附近的区域才能得到聚合物的处理。

人们作了许多尝试来降低这种聚合物的胶凝速率。例如，菲利普石油公司的Hessert等人在美国专利第3，926，258号中公开了一种降低用无机交联剂胶凝水溶性聚合物的速率的方法。

虽然已发现了一种降低无机交联剂胶凝水溶性聚合物速率的方法，但还没有发现降低有机交联剂的作用的方法。

用凝胶水溶性聚合物处理地下地层时的另一个问题，是凝胶体所造成的堵塞体的耐久性和相应提高烃产量问题。这些凝胶聚合物堵塞体在地层中受到许多机械力的作用，这会促使堵塞体破坏。当堵塞体破坏时，烃产量便下降，因而又需再用水溶性聚合物处理地层。

因此，如果找到一种能降低有机交联剂胶凝水溶性聚合物速率的方法，这将是对本技术领域的重要贡献。

如果找到一种能提高有机交联剂胶凝的水溶性聚合物的机械强度的方法，这也将是对本技术的重要贡献。

因此，本发明的目的便是提供一种降低有机交联剂胶凝水溶性聚合物的速率的方法。

本发明的另一目的是提供一种提高有机交联剂胶凝的水溶性聚合物的机械强度的方法。

本发明的还有一个目的是提供胶凝速率较低的新型水溶性聚合物组合物。

下面的公开内容中对本发明作了充分的描述，使本发明的其他方面和和其他目的更为明显。

本发明发现，当使水溶性聚合物和有机交联剂与少于0.05%（重量）的过渡金属离子在水介质中接触时，可降低有机交联剂胶凝水溶性聚合物的速率。

本发明还发现，在少于0.05%（重量）的金属离子存在下，在水介质中用有机交联剂胶凝得的水溶性聚合物凝胶体的机械强度提高了。

此外，本发明还提供了新型可胶凝组合物，该组合物包括水溶性聚合物、水、有机交联剂和在地层内可降低胶凝速率和提高胶凝体机械强度的过渡金属离子。

本专利申请中所使用的水溶性聚合物或聚合物这一术语是指确实可溶于水的聚合物，或能在水或其他水介质中分散以生成可用泵注入地层并在地层中胶凝的稳定胶态悬浮体的那些聚合物。

适用于本发明的水溶性聚合物是那些含有5～100摩尔百分数的至少一种用下面的式（Ⅰ）表示的单体和0～95摩尔百分数的至少一种选自下面的A、B、C、D的单体的水溶性聚合物：

式中R₁、R₂和R₃选自氢或含1～3个碳原子的烷基，在式（Ⅰ）表示的单体中优先选用的是丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺;

A，用下式表示的那些单体：

式中R选自氢或含1～6个碳原子的烷基，R′选自含1～6个碳原子的亚烷基或含6～10个碳原子的亚芳基，M选自氢、铵、钾、或钠，在式（Ⅱ）表示的单体中优先选用的是2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸或2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸钠;

B，下式表示的单体：

（Ⅲ）

式中R₁、R₂和R₃分别选自氢或含1～2个碳原子的烷基，在（Ⅲ）式表示的单体中优生选用的是N-乙烯基-2-吡咯烷酮;

C，至少一种选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、乙烯基苄基磺酸、乙酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙烯基烷基醚、氯乙烯、顺式丁烯二酸酐、乙烯基取代的阳离子季铵化合物、甲基硫酸（烯丙酰氧乙基）二乙基甲基铵和丙烯酸钠的单体;

D，由A、B、C单体组成的混合物。

任何一种上述单体的聚合物方法和所生成的聚合物对于本领域的技术人员来说都是熟悉的。有很多参考资料公开了这些单体的聚合方法。例如可参阅美国专利第4，244，826号和欧洲专利申请第0115836号。