[发明专利]一种地下二次交联的凝胶颗粒及其制备方法与应用

说明书

本发明属于油田堵水调剖领域，具体涉及一种地下二次交联的凝胶颗粒及其制备方法与应用。所述凝胶颗粒由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酰胺10‑30份，功能单体1‑10份，稳定剂0.1‑0.3份，引发剂0.1‑0.5份，交联剂0.1‑1份，改性漂珠10‑30份，水1‑100份。该凝胶颗粒中存在过量的交联剂，在地层温度和水的作用下，凝胶颗粒实现二次交联并再次形成凝胶，通过使用改性漂珠使得凝胶颗粒具有很好的悬浮性能和强度性能，在堵水领域具有重要应用价值。

技术领域

本发明属于油田堵水调剖技术领域，具体涉及一种地下二次交联的凝胶颗粒及其制备方法与应用。

背景技术

目前，我国油田已全面进入注水驱油开发的阶段，在长期的注水开发过程中高渗透吸水层和高吸水方向由于受注入水长期冲刷，地层胶结不同程度被破坏，地层渗透率进一步增大，注入水沿高渗透层水窜，造成水驱体积及油井产量下降。大部分井含水上升快，产量递减幅度大，有些油井甚至造成水淹报废的地步；因此油水井的调剖、堵水技术越来越受到人们的重视。

就堵水技术而言，目前已开发出水泥堵水、颗粒堵水及聚合物交联凝胶堵水技术等。其中，水泥具有优良的机械强度、热稳定性、堵水强度高，但是其缺点是不能进入渗透率低的区域、选择性差、风险性大，因此其应用受到一定限制。颗粒类堵剂适于封堵高渗透层的大孔道，但是其缺点是颗粒的强度一般比较低，有效期短，堵水效果不完全。聚合物凝胶是研究和应用最多的一种堵水剂，堵剂优点是线性大分子链上都有极性基团，能与某些多价金属离子或有机基团(交联剂)反应，生成体型的交联产物冻胶，粘度大幅度增加，从而失去流动性及水溶性，显示较好的粘弹性；溶于水，优先进入高含水层；来源广，成本低；工艺简单、易于控制。预交联凝胶颗粒属于重要的一类，其在近井地带可以堵塞大孔道，在油层深部具有使液流转向的作用，扩大注入水的波及体积，提高采收率。但是传统的预交联颗粒在后期存在降解和溶胀作用使得后期机械强度降低，容易破碎，发生封堵失效，而二次交联的凝胶颗粒可以在进入地层后进行二次交联形成高强度的冻胶，这既能实现颗粒凝胶的良好注入性又能保证后期封堵作用长效发挥具有更强的优势。但是凝胶颗粒由于密度较大其悬浮性较差，需要加入悬浮剂这限制了注入性的优势，并且由于二次交联的交联效率限制其强度也有待提高。

授权号CN 103923629 B的中国专利公开了一种堵水剂，原料包括丙烯酰胺单体、丙烯酸、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、偶氮类引发剂、过硫酸铵和氢氧化钠，该发明制得的堵水凝胶体具有比较高的凝胶强度，抗温抗盐性强，具有吸水膨胀特性。授权号CN 105219365 B的中国专利公开了一种中深井交联聚合物凝胶堵漏剂及其制备方法，该凝胶堵漏剂原料包括精制棉钠盐溶液、丙烯酰胺、过硫酸铵、硫酸铈、β-D-甘露糖醛酸(M)、磷酸二氢铵、复合硅酸盐水泥浆和混杂型微纤维,该中深井交联聚合物凝胶堵漏剂抗高温及抗压能力强，堵漏可靠。但是现有技术的堵水凝胶都密度较大，悬浮性还有待提高，容易造成重力下沉堵塞井口等问题。其次，在改善悬浮性的缺陷时，往往会使得凝胶整体的刚性和强度下降，不能满足封堵强度要求。

本发明旨在研究一种可二次交联的凝胶颗粒，能够同时满足悬浮性能和封堵性能的要求，在解决堵塞井口的同时，提高凝胶颗粒的封堵性能。

发明内容

为克服以上技术问题，本发明提供了一种可二次交联的凝胶颗粒，该凝胶颗粒具有很好的悬浮性能和封堵强度。

为实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：

一种地下二次交联的凝胶颗粒，所述凝胶颗粒由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酰胺10-30份，功能单体1-10份，稳定剂0.1-0.3份，引发剂0.1-0.5份，交联剂0.1-1份，改性漂珠10-30份，水1-100份。

优选地，所述功能单体为丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的任一种或两种；所述稳定剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素和聚乙烯醇中的任一种或多种；所述引发剂为过硫酸盐；所述交联剂为非金属交联剂和金属交联剂中的任一种或两种。