[发明专利]一种聚合物凝胶、聚合物及其应用

说明书

本发明提供了一种聚合物凝胶，由聚合物通过物理作用如范德华力、氢键和静电作用在水中形成，聚合物中的丙烯酰胺单体单元为亲水性基团，使聚合物具有良好的水溶性；而疏水单体单元和功能单体单元的引入使得聚合物具有疏水性能和良好的耐温抗盐性能。本发明提供的聚合物凝胶在高速剪切下粘度较小，具有良好的注入性，可保证调堵体系的大剂量注入；其具有良好的剪切恢复性和较高的粘弹性，使其在近井地带前缘段塞稳定，抗水侵能力强，推进整体均匀，封堵成功率高，能有效改变后续水驱渗流路径，提高波及体积；具有良好的耐温、耐盐能力，且具有长期稳定性，能够作为调剖堵漏剂、堵水剂应用。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，尤其涉及一种聚合物凝胶、聚合物及其应用。

背景技术

国内外调剖堵漏研究和应用己有近六十年的历史，随着理论认识不断加深，调堵剂种类越来越多。我国油田普遍采用注水开发方式，地质复杂，在开发中后期因地层非均质性造成的层间、层内矛盾突出，导致注水井水驱动用储能降低，油井见水产能降低，注采调控困难。对此，油田通过注入调堵剂，封堵高渗带，改变水驱方向，提高水驱波及体积与驱油效率，提高油藏开发水平。

目前国内各大油田应用过的各种调堵剂约有70种，分为水泥类、无机盐沉淀类、水溶性聚合物冻胶类、颗粒类等。其中市面应用最为广泛是颗粒类调堵剂和凝胶类调堵剂。颗粒类调堵剂一般为有机/无机复合吸水材料，具有较好的吸水膨胀性能，通过桥塞原理堵塞孔隙通道，但由于自身悬浮性差，颗粒难以很好与地层孔隙匹配，导致其注入性差，封堵整体性差、成功率低。现有凝胶类调堵剂大部分是水溶性聚合物加入不同交联剂，通过聚合物大分子链上的极性基团与交联剂化学反应，生成体型的交联产物－凝胶，但是该凝胶体系注入地层中经过剪切、滞留吸附、色谱分离、水侵稀释后导致凝胶体系的强度、封堵整体性、长期稳定性达不到预期的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合物凝胶、聚合物及其应用，本发明提供的聚合物凝胶具有良好的耐盐、耐温性能，长期稳定性较好。

本发明提供了一种聚合物凝胶，由聚合物在水中形成，所述聚合物由丙烯酰胺单体、不饱和疏水单体和功能单体聚合而成；

所述不饱和疏水单体选自非离子型不饱和疏水单体、阳离子型不饱和疏水单体或阴离子型不饱和疏水单体；所述非离子型不饱和疏水单体选自N-烷基丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯、丙烯酸聚氧乙烯烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种；所述阳离子型不饱和疏水单体选自丙烯酰氧烷基季铵盐、烯丙基烷基季铵盐中的一种或多种；所述阴离子型不饱和疏水单体选自丙烯酸烷基磺酸盐、甲基丙烯酸烷基磺酸盐、乙烯基磺酸盐和苯乙烯磺酸盐中的一种或多种；其中，N-烷基丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯、丙烯酸聚氧乙烯烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酰氧烷基季铵盐、丙烯酸烷基磺酸盐、甲基丙烯酸烷基磺酸盐、丙烯酰胺烷基季铵盐中烷基的碳原子数独立地为4～20；烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯、丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中聚氧乙烯重复单元的个数独立地为7～20；

所述功能单体选自含有烯基的磺酸衍生物及其磺酸盐衍生物、含有烯基烷基醚和含有烯基的杂环衍生物中的一种或多种；

所述不饱和疏水单体占全部单体的0.5mol％～20mol％；所述功能单体占全部单体的0mol％～15mol％。

优选的，所述聚合物在水中的质量浓度为0.3％～5％。

优选的，所述水选自清水、盐水或现场污水。

优选的，所述不饱和疏水单体选自N-烷基丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯、丙烯酰氧烷基季铵盐、丙烯酸烷基磺酸盐、甲基丙烯酸烷基磺酸盐、乙烯基磺酸盐、苯乙烯磺酸盐或烯丙基烷基季铵盐，其中，烷基的碳原子数为10～18。