[发明专利]油藏深部调驱用微乳聚合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子聚合的石油开采化工材料及制备方法，具体是一种适合油藏的油藏深部调驱用微乳聚合物及制备方法。

背景技术

在油田开发过程中，注水开发是补充地层能量，提高原油采收率最经济和有效的方法。由于我国油藏大部分属于陆相沉积，含油饱和度相对较低，储层分散，油藏非均质性严重，因此，注水开发过程中往往会形成高渗条带，注入水不能在油藏中有效地驱动原油，而很快地从油井流出，形成无效循环，致使油井含水上升快，造成水淹。现有的调剖(调驱)材料和技术要么不能进入地层深部，只是在近井地带形成封堵，要么存在稳定性和可靠性差，成本高等问题。

微乳聚合物用于注水开发油藏逐级深部调驱材料，其使用原理是利用微乳聚合物良好的分散性，可随注入水顺利的进入地层深部，在地层中不断向前运移，在交联剂作用下逐渐形成冻胶，在渗水通道孔喉处形成封堵，造成液流改向，实现扩大水波及体积，提高原油采收率的目的。该思想的实现基于以下两个关键问题的解决：大量廉价稳定生产微乳聚合物的技术；微乳聚合物与交联剂形成冻胶时间和强度可控制技术。通过本发明研制的微乳聚合物逐级深部调驱材料完全满足了上述两方面的要求。

发明内容

本发明通过分析注水开发过程中影响水驱开发效果的各种矛盾，借鉴现有调剖技术的合理部分，根据基础的化学反应，微乳聚合基本原理，一种高效、安全、稳定的油藏深部调驱用微乳聚合物及制备方法。

该发明的技术方案包括：

油藏深部调驱用微乳聚合物，包括丙烯酰胺单体、水溶性阴离子单体、分散剂、表面活性剂、溶剂、去离子水和光引发剂在可控温条件下通过光聚合反应方式，形成微乳聚合物，各成分的用量的质量百分比为：丙烯酰胺15～35％，水溶性阴离子单体5～30％，分散剂1～15％，表面活性剂10～40％，溶剂20～60％，去离子水10～20％，光引发剂0.1～3.0％；其中：水溶性阴离子单体为丙烯酸、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸甲氧基乙酯中的一种或几种的混合物；表面活性剂为司盘、土温、十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或几种的混合物；分散剂为N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的混合物；溶剂为溶剂油、脂肪烃或芳烃中的一种或几种的混合物；光引发剂为安息香醚类衍生物、羟基或胺基取代的苯乙酮衍生物、双偶氮引发剂中的一种或几种的混合物。

所述的司盘(Span)为Span-60、Span-65、Span-80、Span-85中的一种或几种的混合物；所述的吐温为吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、吐温-65、吐温-85中的一种或几种的混合物。

所述的脂肪烃为辛烷、环己烷中的一种或两种的混合物；所述的溶剂油为煤油、白油、柴油、汽油中的一种或几种的混合物；所述的芳烃为苯、甲苯、二甲苯中的一种或几种的混合物。

所述的安息香醚类衍生物为安息香甲醚、安息香乙醚、安息香双甲醚中的一种或几种的混合物；所述的羟基或胺基取代的苯乙酮衍生物为1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-甲基丙基)酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮中的一种或几种的混合物；所述的双偶氮引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异丁脒盐酸盐中的一种或两种的混合物。

本发明油藏深部调驱用微乳聚合物的制备方法之一，包括：

(1)水溶液配制：将水溶性阴离子单体溶入去离子水中，加入分散剂搅拌，再加入丙烯酰胺单体充分搅拌至溶液澄清无固体不溶物，再用碱(NaOH)水溶液将溶液调整至pH＝7后，加入交联剂，搅拌1～2个小时；

(2)乳液体系配制：将表面活性剂溶入溶剂中，待充分溶解均匀后，将步骤(1)的水溶液逐步加入，充分搅拌，即得到透明或半透明的乳液聚合反应体系；

(3)光聚合反应：将光引发剂用溶剂溶解后，加入到步骤(2)的乳液体系中，搅拌均匀后，在反应釜中通入惰性气体，以置换反应体系的氧气，使乳液体系处于脱氧条件下，再用紫外光照射，使之通过光聚合反应完成。

本发明油藏深部调驱用微乳聚合物的制备方法之二，包括：

(1)水溶液配制：将水溶性阴离子单体溶入去离子水中，加入分散剂搅拌，再加入丙烯酰胺单体充分搅拌至溶液澄清无固体不溶物，再用碱水溶液将溶液调整至pH＝7后，搅拌1～2个小时；

(2)乳液体系配制：将部分表面活性剂溶入部分溶剂中，待充分溶解均匀后，将步骤(1)的水溶液逐步加入，充分搅拌，即得到透明或半透明的乳液聚合反应体系；