[发明专利]一种生气速率可调的微泡自交联自适应凝胶深部调驱体系及其应用

说明书

本发明公开了一种生气速率可调的微泡自交联自适应凝胶深部调驱体系及其应用。深部调驱体系，由自交联自适应凝胶、自生气体系和起泡剂在水中制成；自交联自适应凝胶以分子间作用力形成交联点，分子间作用力包括氢键、配位键和物理缠结；自交联自适应凝胶的分子量为300～1200万，水解度为20～27mol％；微泡自交联自适应凝胶深部调驱体系中，以水的量为100％计，其余组分的含量如下：自交联自适应凝胶0.4～2％；起泡剂0～0.8％；气液体积比为1：3～20。本发明通过自交联自适应凝胶—自生气或微泡“双重”作用实现地层深部运移并封堵，油田现场应用降水增油效果显著，体系具有较好的注入性和深部运移能力(起压低、见效晚)，为油田调剖调驱提供了一种新的技术选择，进一步提高了实施效果。

技术领域

本发明涉及一种生气速率可调的微泡自交联自适应凝胶深部调驱体系及其应用，属于油田调剖堵水用剂技术领域。

背景技术

储层非均质性是油田开发的主要矛盾之一。油层非均质性使水驱或化学驱波及系数降低，造成注水或注剂无效循环，从而导致最终采收率较不高。当前调堵剂中应用最多的是化学交联凝胶调剖体系，如冻胶、预交联凝胶颗粒及弱凝胶等，其在现场取得了较好的调堵效果。但在较大级差非均质油藏条件下，单一的靠传统化学交联凝胶体系还不够。

泡沫凝胶是一种气体均匀分散在凝胶中的分散体系，一般是由高分子聚合物溶液、交联剂(有机酚醛类、无机铬、硼等)、起泡剂、稳泡剂等在气体作用下发泡形成的，泡沫凝胶的出现进一步增强的凝胶类调剖堵剂的强度，它是在传统凝胶的基础上伴注气体形成的，凝胶的超强空间网状结构进一步增强了泡沫的液膜厚度和强度，加上泡沫的贾敏效应，使得泡沫凝胶是一种理想的选择性堵水调剖体系，一般使用气液比1：1以上效果最佳，使用气量大会有气窜的风险。为了增加气体分布均一度，自生气泡沫凝胶也随之出现。

聚合物在交联剂、助交联剂等添加剂的作用下，形成具有一定强度的空间网状结构的胶状物质，称之为化学交联凝胶。化学交联凝胶主要依靠高分子链段之间的化学键即共价键连接，交联点十分牢固，较难破坏。目前的泡沫凝胶均采用化学交联凝胶，如专利申请(CN102604606A)提供的是一种双酚醛树脂、乳酸铬两种交联剂形成的化学交联凝胶，专利申请(CN104342095B、CN108203579A、CN103834376B)均提供的是一种以有机铬为交联剂形成的化学交联凝胶，专利申请(CN108219761A)提供的是一种酚醛树脂为交联剂形成的化学交联凝胶。

以上泡沫凝胶中凝胶成分采用的均为化学交联凝胶，所以存在以下风险：无机类化学交联凝胶成胶快，易封堵在近丼地带，有机类化学交联凝胶成胶慢，地层深部成胶效果下降；高渗透带渗流速度快，成胶变慢，未成胶就远离目标位置；高剪切下聚合物分子量降低，胶体强度和弹性均下降；吸附及色谱分离导致组成发生变化，长时间渗流后成胶不能保证；成胶后不可逆性导致深入性差，长效稳定性差，易老化脱水破胶；化学交联凝胶强度大，成胶后形成的泡沫凝胶为刚性膜，流动性差，使得泡沫凝胶失去了泡沫运移、破灭、再生的特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种生气速率可调的微泡自交联自适应凝胶深部调驱体系，通过自交联自适应凝胶—自生气或微泡“双重”作用实现地层深部运移并封堵，油田现场应用降水增油效果显著，体系具有较好的注入性和深部运移能力(起压低、见效晚)，为油田调剖调驱提供了一种新的技术选择，进一步提高了实施效果。

本发明根据驱油体系流变性，采用自交联自适应凝胶，相对于化学交联凝胶，自交联自适应凝胶主要依靠氢键、分子间作用力、配位键、物理缠结和疏水缔合等作用形成交联点，依靠自交联自适应作用形成具有一定强度的空间网状结构，示意图如图1所示。因为其交联方式的特殊性，自交联自适应凝胶同时还能具有良好的回复性和愈合性能，该凝胶组分单一，不需要添加交联剂和助交联剂即有凝胶的特性。