[发明专利]一种交联聚合物冻胶体及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于高分子聚合物领域，特别涉及一种用于酸压裂携砂的地面常温交联聚合物冻胶体及其制备方法，该交联聚合物冻胶体由交联聚合物和交联剂耦合而成。

背景技术：

我国东西部油区近年来在碳酸盐岩储层的勘探开发方面取得了较大的进展，尤其是在塔里木盆地塔河、塔中等超深碳酸盐岩油气藏通过酸压改造取得了很好的油气勘探效果。由于碳酸盐岩储层孔洞缝发育、地层温度高的特征，要保证酸压改造效果，需要提高酸压裂缝在油藏的穿透深度、提高酸蚀裂缝的导流能力，从这个意义上讲，需要提高酸液的流变性能、减低酸岩反应速度。

目前该类油田的酸压常用工作液体系主要是胶凝酸、乳化酸、表面活性剂缓速酸等，目前常用的胶凝酸体系由于粘度低(一般不大于100mPa.s)，在降低酸液滤失和酸岩反应速度方面存在着较大的差距；乳化酸尽管由于其特殊的体系结构，具有很好的缓速性能，但是粘度低(一般在70mPa.s以内)，同时耐温性能差，在90℃的条件下其粘度往往不大于20mPa.s，液体的滤失不易控制，特别是乳化酸的注入摩阻高，大致上是清水的1.0-1.5倍左右，是胶凝酸的3-4倍左右，这对于超深井的施工来讲是致命的缺陷。表面活性剂缓速酸其流变和耐温性能也不尽理想，一般在90℃条件下性能指标已经较差，很难起到较好的提缓速和降滤作用。

发明内容：

本发明提供一种交联聚合物冻胶体，该交联聚合物冻胶体由交联聚合物和交联剂耦合而成；本发明通过交联聚合物和交联剂联合作用，实现了常温条件下酸液的交联，该交联聚合物冻胶体具有较好的温度稳定性和抗剪切性能，从而实现在储层条件下较低的酸液滤失和酸岩反应速度，提高酸压效果和经济效益。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：

所述的交联聚合物的主链由下述单元重复构成：

其中x∶y∶z∶a＝55～71∶1～5∶25～35∶3～5；所述的交联聚合物的分子量为500万～800万。

所述的交联聚合物冻胶体的制备方法的步骤为：

I.交联聚合物的合成：

A.丙烯酸-2-羟乙酯的合成：在反应釜中加入丙烯酸、催化剂、阻聚剂，将反应釜的压力升高到0.4MPa，向该反应釜中缓慢通入环氧乙烷；将该反应釜中的温度控制在60℃～80℃，搅拌反应所述的反应釜中的物质8～12小时；再将该反应釜冷却至常温，对该反应釜中的产物进行减压蒸馏处理，于压力为1.6Kpa下收集沸点在90～92℃之间的馏分，得到无色透明液体，即为目标产物；

所述的丙烯酸和环氧乙烷的重量比为1.46-1.80∶1.0-1.25；

所述的催化剂为铁触媒类催化剂，重量占丙烯酸重量的1％-3％；

所述的的阻聚剂为对羟基苯甲醚，重量占所述的丙烯酸、所述的催化剂、所述的阻聚剂的总重量的400-1000ppm；

B.向该反应釜中投入2-丙烯酰胺基2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、去离子水，所述的2-丙烯酰胺基2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、去离子水的重量比为18-25∶1-1.5∶40-55；将该反应釜中的物质搅拌至完全溶解，在搅拌下缓慢加入的碳酸盐，直至反应完全，得到溶液A；

所述的碳酸盐为碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种；所述的碳酸盐的重量为2-丙烯酰胺基2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)总重量的10％～45％；

C.取所述的溶液A，向其中加入的丙烯酰胺，搅拌至完全溶解，得到溶液B；所述的丙烯酰胺占所述的溶液A的重量百分比为15％-20％；

将溶液B和所述的步骤A中所述的目标产物混合，搅拌均匀，得到溶液C；所述的溶液B与步骤A中所述的目标产物的重量比为100∶2-6；再调节所述的溶液C的温度为6℃～8℃，pH值为7.4；

D.将步骤C所得溶液C进行吹氮气除氧处理20～30分钟后，在依次向其中加入催化剂1、催化剂2、催化剂3、催化剂4、催化剂5、催化剂6，反应1.5～2小时，得到初产物；再将所述的初产物进行恒温老化处理3～4小时后，再进行破碎、造粒、干燥、粉碎处理，得到所述的酸压裂携砂的地面常温交联聚合物；

所述的催化剂1为偶氮类有机化合物，为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种，重量占混合物的重量的400ppm-800ppm，该混合物由进行吹氮气除氧处理后的溶液C、催化剂1、催化剂2、催化剂3、催化剂4、催化剂5、催化剂6组成；