一種水解緩慢膨脹型交聯(lián)聚合物微球調(diào)驅(qū)劑及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及用油藏的深部調(diào)驅(qū)W提高采收率的一種水解緩慢膨脹型交聯(lián)聚合物 微球調(diào)驅(qū)劑及制備方法。
【背景技術】
[0002] 石油的開采過程水的產(chǎn)物較大，同時非均質(zhì)性的底層對聚合物驅(qū)、水驅(qū)等驅(qū)替液 的波及系數(shù)影響日漸嚴重，想要達到更高的原油采收率，只有通過改進的、更高效的深部調(diào) 剖的技術，才能有效地改善油藏的非均質(zhì)性，提高經(jīng)濟效益。從而提高調(diào)剖液的波及系數(shù)， 從而才能顯著提高注入水在注水階段的原油采收率。而在較深底層中，由于強大的成巖作 用和密度，在低滲透層成巖和構造裂縫普遍發(fā)育，最重要的問題是裂縫儲層形成注入水的 低效流通渠道，導致水過度生產(chǎn)且產(chǎn)油量快速下降。由于有些裂縫僅有1-20ym寬，急需要 一種材料能順水進入地層深部的裂縫中，再油藏條件下緩慢膨脹，堵塞裂縫，達到調(diào)剖的目 的。
[0003] 石油行業(yè)必須控制水的生產(chǎn)和提高石油產(chǎn)量，通過改變水流通道的流向，降低含 水率，減少產(chǎn)出水對環(huán)境的影響。因此，聚合物微球?qū)μ岣卟墒章适且环N可靠技術，有"綠 色"水的堵漏，調(diào)剖和驅(qū)油之美譽。而交聯(lián)聚合物微球尤其被關注，是因為它們對水的阻力 高，耐溫耐鹽性能良好，W及自身相對較低的成本。
[0004] 現(xiàn)場表明常規(guī)交聯(lián)聚合物微球是一種水膨體，見水后迅速膨脹，適合近井地帶調(diào) 剖，達不到深部調(diào)剖的目的，為了改善其注入性能，擬制備一種新型交聯(lián)聚合物微球，該微 球含有疏水基團，不吸水，但在油藏溫度和礦化度條件下疏水基會發(fā)生緩慢水解，變?yōu)橛H水 基團，水解后微球有較好的吸水能力，從而達到深部調(diào)剖的目的。具有進得去，堵得住，易變 形，持久性好的特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是：針對目前聚合物微球調(diào)驅(qū)劑在油藏中易吸水膨脹，難W正真到 達地層深部等技術難題，特提供一種水解緩慢膨脹型交聯(lián)聚合物微球調(diào)驅(qū)劑及制備方法。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用W下技術方案：一種水解緩慢膨脹型交聯(lián)聚合物 微球調(diào)驅(qū)劑的制備，其特征是：該微球所用原料及各組分的含量為，其質(zhì)量的單位為克或千 克，疏水性單體為30~40用乙酸乙締醋；去離子水60~70 ;乳化劑為1~2是十四烷基 二甲基徑丙基橫基甜菜堿和為0. 5~1是OP-IO;交聯(lián)劑為0. 05~0. 15是用二乙締基苯； 引發(fā)劑0. 02~1是用過硫酸錠、或過硫酸鐘、或過氧化氨-硫酸亞鐵、或過硫酸鐘-亞硫酸 氨鋼的一種。
[0007] 水解緩慢膨脹型交聯(lián)聚合物微球調(diào)驅(qū)劑的制備是乙酸乙締醋單體為材料，W二乙 締基苯為交聯(lián)劑，在引發(fā)劑和適合溫度下，在水相介質(zhì)中通過乳液聚合而制得。
[0008] 水解緩慢膨脹型交聯(lián)聚合物微球調(diào)驅(qū)劑的制備，其特征是：先在裝有60~70g蒸 饋水的四頸瓶中，加入乳化劑為1~2g是十四烷基二甲基徑丙基橫基甜菜堿和0. 5~Ig 是OP-IO的混合物，W300~40化pm的速率攬拌，升溫到40~50°C，通氮氣保護；待乳化 劑完全溶解，用滴液漏斗開始逐步滴加溶有0. 05~0. 15g交聯(lián)劑二乙締基苯的單體乙酸乙 締醋液30~40g，乳化0.化形成水包油乳液；再緩慢加入0. 02~1.Og引發(fā)劑，保持溫度 和攬拌速率不變，反應地~化，制得水解緩慢膨脹型交聯(lián)聚合物微球調(diào)驅(qū)劑，得到平均粒 徑60~300nm的緩膨脹聚合物微球調(diào)驅(qū)劑乳液；該聚合物乳液一般不需要分離，稀釋到所 需要的濃度下直接注入地層進行調(diào)驅(qū)。
[0009] 為了測定顆粒的膨脹性，在模擬地層溫度90~150°C，地層壓力25~35Mpa和地 層礦化度2X104mg/L化Cl巧X103mg/LCaClz巧X102mg/LNaHC〇3的條件下，將稀釋到所需 要的濃度下的顆粒保持不同的時間，采用馬爾文激光粒度儀測定粒徑的變化情況，確定不 同水解時間下的微球膨脹倍率。膨脹倍率由體積比求得，即采用膨脹后微球粒徑的=次方 與膨脹前微球粒徑的=次方之比。
[0010] 聚合物微球在地層中的運移規(guī)律：由于聚合物微球能在油層巖石孔隙中運移，在 地層中微球表面的聚合物分子側鏈上的醋基不斷水解，變成小分子乙酸溶于地層水中，且 與地層中的碳酸氨鋼反應，生成乙酸鋼，并放出二氧化碳，可能在局部產(chǎn)生溶解氣驅(qū)或與乳 化劑作用產(chǎn)生局部泡沫驅(qū)的效果。聚合物鏈上的側基變?yōu)閺交韺拥木酆衔锍蔀橛H水的 交聯(lián)聚合物，溶脹但不溶解，導致水分子不斷滲入到微球內(nèi)層，使得內(nèi)層的聚合物不斷水解 產(chǎn)生徑基，從而不斷地增加了微球的溶脹能力，但聚合物的交聯(lián)骨架沒有發(fā)生改變。最終微 球膨脹10~50倍，單個微球能封堵較低滲透層，多個微球堆積能封堵大孔道，能使水繞流。 同時封堵壓差升高到一定程度，使微球發(fā)生彈性變形，通過喉道繼續(xù)向油層深部運移，又在 下一個喉道堵水，它是一種真正意義的逐級深部調(diào)剖驅(qū)油劑。聚合物封堵強度高，且微球粒 徑小、W水為攜帶介質(zhì)，不需專口的注入設備、不需對注水管線進行改造，適用于高含水后 期的裂縫性高溫高鹽油藏，可提高油田采收率10%W上。
[0011] 與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明具有W下有益效果：（1)本發(fā)明采用乳液聚合制備聚 合物微球，注入性好，水解后吸水能力強；（2)微球水解后產(chǎn)生的親水基團為徑基，為非離 子基團，不受地層水礦化度的影響；另乳化劑采用的兩性表面活性劑和非離子表面活性劑， 幾乎不受地層水礦化度的影響，因而能用于高礦化度油藏；（3)在油藏條件下微球邊運移 邊緩慢地進行水解反應，微球緩慢水解，避免了常規(guī)吸水劑或常規(guī)吸水微球由于快速膨脹 導致只能在近井地帶調(diào)剖，因而能深入地層深部；(4)在該技術實施過程中，不用在施工過 程中調(diào)整微球的強度和粒徑分布，可避免因地質(zhì)的原因認識不清帶來的弊端。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合具體實例對本發(fā)明作進一步說明：
[0013] 實例一：先在裝有62. 5g蒸饋水的四頸瓶中，加入乳化劑為2g十四烷基二甲基徑 丙基橫基甜菜堿和0. 5g0P-10,W40化pm的速率攬拌，升溫到40°C，通氮氣保護；待乳化 劑完全溶解，用滴液漏斗開始逐步滴加溶有0. 05g交聯(lián)劑二乙