[发明专利]一种固核凝胶颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明属于采油工程技术领域，涉及一种固核凝胶颗粒及其制备方法和应用。所述固核凝胶颗粒包括固体粒子和包覆在固体粒子表面的包覆层，以质量百分比计，固体粒子15~55%，包覆层45~85%；所述包覆层为聚合物。该固核凝胶颗粒在35000r/min的转速下剪切30s后的脱离率小于15%。本发明所述固核凝胶颗粒具有较好的黏弹性、较高的膨胀倍数、较好的热稳定性和抗剪切稳定性，可用于制备基于黏弹性颗粒的非均相复合驱油体系，可提高聚合物驱后非均质油藏的采收率。本发明以工业废渣作为固核，原料廉价易得，并实现了资源的重复利用，保证油田应用效果的同时降低了经济成本，减轻了环境污染。

技术领域

本发明属于采油工程技术领域，涉及一种固核凝胶颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

化学驱是油田现场广泛应用的技术。聚合物驱是化学驱中重要的一种驱油方式，聚合物驱可以通过调节水相的黏度从而调节水油流度比，增大驱油剂的波及体积。

目前，随着聚合物驱规模的扩大，油藏条件较好的一二类储层越来越少，无法满足化学驱稳产的要求。且聚合物驱后油藏非均质性强，地层含有大量剩余油，需继续增大波及体积和洗油效率，聚合物驱效果有限。为此，国内外针对聚合物驱后非均质严重油藏采用深部调剖、泡沫驱、微生物驱、复合驱等一系列技术以进一步提高采收率。但这些技术在实施过程中均存在一定的问题，如高浓度聚合物驱成本太高、三元复合驱容易造成结垢、泡沫驱无法进入地层深部、蒸汽驱存在热损失等问题。

中国专利申请CN108546550A公开了一种缝洞型水驱柔性调流颗粒，其按重量百分比计，包括N-乙烯基吡咯烷酮10～40％、丙烯酰胺20～50％、N,N-二甲叉双丙烯酰胺0.1～1％、甲醛合次硫酸氢钠0.1～1％、过硫酸铵0.1～0.5％、黏土1～5％以及余量的水。该颗粒主要解决治理缝洞型油藏表层风化壳储层水窜问题。

中国发明专利CN106832146B公开了一种可增黏调剖剂，其特征在于，该调剖剂由丙烯酰胺单体水溶液加功能性单体、无机纳米颗粒、主交联剂、次交联剂并通氮驱氧后，在40～60℃温度条件下加引发剂聚合而成，具体采用下述方法制备：(1)在丙烯酰胺单体水溶液中依次加入功能性单体、无机纳米颗粒、主交联剂、次交联剂，均匀搅拌的同时向聚合体系中通入氮气以除去体系中的溶解氧；其中，丙烯酰胺单体、功能性单体、主交联剂、无机纳米颗粒和次交联剂分别占混合溶液总质量的20～24％、0～2％、0.2～2.5％、0.04～2％和0.02～0.6％；(2)在步骤(1)得到的聚合体系中加入引发剂水溶液，在40℃的水浴条件下聚合反应10h后，升温至60℃反应8小时，提高转化率，其中，引发剂占混合后溶液总质量的0.04-0.06％；(3)聚合完成后，进行造粒、烘干、粉碎，得到最终产品；所述功能性单体为N-乙烯基吡咯烷酮、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；所述交联剂为N-异丙基丙烯酰胺、N-正丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺或N,N-二乙基丙烯酰胺；所述次交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述引发剂为过硫酸钾。该发明的思路是采用活性适中的主交联剂，使得聚合物调剖剂的交联结构比较均一，保证了调剖剂强度和膨胀性能，同时采用易水解的次交联剂使得调剖剂在地层条件下能发生部分水解，释放出线性高分子线团，从而具有地下持续增黏的能力。然而，这类聚合物调驱剂为有机凝胶类物质，在高温、高盐、高剪切的实际油藏条件下，这类聚合物易发生分解，增黏和调驱能力均有大幅度的降低，难以适应日益苛刻的油藏环境。

发明内容

本发明主要目的是为了克服现有技术存在的耐温抗盐性差、油藏适应性差、油藏深部调驱效果差等问题，提供一种固核凝胶颗粒及其制备方法和应用。本发明所述固核凝胶颗粒不仅具有较好的黏弹性，而且具有较高的膨胀倍数、黏度热稳定性、高速剪切后固体粒子脱离率低、抗剪切性能好的特点，能够大幅提高聚合物驱后非均质油藏的采收率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：