CN102703042B

CN102703042B - 一种耐碱聚合物型调剖剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102703042B
Application number: CN201210159450.6A
Authority: CN
Inventors: 徐方俊; 殷柱; 刘桂芳
Original assignee: DAQING OILFIELD SANAM INDUSTRIAL Co; Daqing Petroleum Administration Bureau; China National Petroleum Corp
Current assignee: DAQING OILFIELD SANAM INDUSTRIAL Co; Daqing Petroleum Administration Bureau; China National Petroleum Corp
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2032-05-22
Also published as: CN102703042A

Abstract

本发明涉及一种耐碱聚合物型调剖剂及其制备方法。主要解决了现有调剖剂封堵高碱度环境耐碱性、抗温性差的问题。该调剖剂由丙烯酰胺单体、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基二乙氧基硅烷单体组成，各组分摩尔比为1～2:0.8～1.5:0.1～0.3。耐碱聚合物型调剖剂的制备方法：按比例称取丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基硅烷单体和去离子水移入恒温水浴中的四口瓶中；设定温度60℃下并通入氮；当升温到60℃时，加入引发剂；反应2小时后得到凝胶状且有弹性的聚合物产品，将得到的产品提纯、干燥。该耐碱聚合物型调剖剂具有较高的耐碱、耐温特性，在高碱度环境下能够达到调整剖面的目的。

Description

一种耐碱聚合物型调剖剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种油田采油领域所用的一种助剂及其制备方法，尤其是一种石油开采高含水期的耐碱聚合物型调剖剂及其制备方法。

背景技术

油田开发后期，随着三元复合驱采油的不断推进，由于储层的非均质性，注入液会很快突破封堵带,沿原有的注水通道窜流到采油井 (即“短路”问题)，造成调剖剂有效期短,调剖增油量低。随着三元复合驱的工业化应用，由于油层中渗透率的差异，地层的不均匀性使注入液沿高渗透孔道突入油井，使三元驱替油层的也存在着驱替液的“短路”问题。因此为了改善吸液剖面，扩大驱替波及体积，降低采出流体的含水量，需要在注液井中注入微细颗粒材料或高强度的聚合物凝胶，对这些高渗透层进行封堵，迫使注入水由高渗透部位转向进入低渗透部位，以达到调整剖面的目的。现在油田常见的调剖剂主要是聚合物凝胶及生物黄原胶类。这类调剖剂在高矿化度、高碱度环境介质中存在着以下几方面的问题：一是在高矿化度高盐的条件下，HPAM溶液的增粘能力显著降低，二价阳离子如Ca²⁺、Mg²⁺等在一定条件下可与HPAM分子链上的羧基作用产生沉淀；二是HPAM溶液在碱性条件下容易水解，水解后粘度将急剧降低，从而起不到调剖作用。并且由于低分子量的PAM和沉淀物的残留，可能造成地层堵塞而伤害地层。三是无论是HPAM还是黄原胶的抗温性都较差。

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的现有调剖剂封堵高碱度环境耐碱性、抗温性差的问题，而提供一种耐碱聚合物型调剖剂，该耐碱聚合物型调剖剂具有较高的耐碱、耐温特性，在高碱度环境下能够达到调整剖面的目的。本发明还提供一种耐碱聚合物型调剖剂的制备方法。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该耐碱聚合物型调剖剂，由丙烯酰胺单体、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基二乙氧基硅烷单体组成，其组成摩尔比丙烯酰胺单体：甲基丙烯酸酯类单体：乙烯基二乙氧基硅烷单体为1～2:0.8～1.5:0.1～0.3 。

一种耐碱聚合物型调剖剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按比例称取丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基硅烷单体和去离子水移入置于恒温水浴中的四口瓶中，安装好回流管及氮气管和搅拌装置，并加入占去离子水质量0.5%的分散剂，设定温度60℃下并通入氮气除氧，在电动搅拌下加热；

(2)当升温到温度60℃时，按原料组分丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基硅烷单体重量的0.5%的比例加入引发剂过氧化苯甲酰，在此温度下恒温反应2小时，当反应瓶中的温度上升时；

(3)反应2小时后得到凝胶状且有弹性的聚合物产品，将所得粗产物用无水乙醇浸泡，以除去未反应的疏水单体、引发剂；

(4)提纯后产物在60℃的烘箱箱中干燥6小时，将其置于干燥容器中备用。

在丙烯酰胺单体上引入耐碱性、耐矿化度单体甲基丙烯酸甲酯，使合成聚合物获得耐温耐碱性能，乙烯基二乙氧基硅烷使聚合物对无机表面具有吸附性。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该耐碱聚合物型调剖剂，通过自由基溶液共聚的方法，以一定比例的丙烯酰胺单体、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基二乙氧基硅烷单体合成的聚合物，在一定的温度和PH值条件下，能保持较好的表观粘度，在温度为90℃，经PH≧12的碱水中浸泡24小时后，其粘度保持率在90%以上；该聚合物型调剖剂具有良好的耐碱、耐温特性，达到调整剖面的目的。

具体实施方式：

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

称取10g丙烯酰胺、8g甲基丙烯酸酯、2g乙烯基二乙氧基硅烷，和去离子水移入置于恒温水浴中的四口瓶中，丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基硅烷占去离子水体积的40%，并加入占去离子水质量0.5%的聚乙烯醇分散剂，安装好装置，设定温度60℃时通入氮气除氧，在电动搅拌下加热；当升温到反应温度60℃时加入10%引发剂过氧化苯甲酰(BPO)，在此温度下恒温反应2小时，当反应瓶中的温度上升时，反应2小时后得到凝胶状且有弹性的聚合物产品，将所得粗产物用无水乙醇反复浸泡，以除去未反应的疏水单体、引发剂；提纯后产物在60℃的烘箱箱中干燥6小时后，在ph值为12的碱水浸泡前后测定其粘度。

实施例2

称取8g丙烯酰胺、10g甲基丙烯酸酯、1g乙烯基二乙氧基硅烷，和去离子水移入置于恒温水浴中的四口瓶中，丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基硅烷占去离子水体积的40%，并加入占去离子水质量0.5%的聚乙烯醇，安装好装置，设定温度60℃时通入氮气除氧，在电动搅拌下加热；当升温到反应温度60℃时加入9.5%引发剂过氧化苯甲酰，在此温度下恒温反应2小时，当反应瓶中的温度上升时，反应2小时后得到凝胶状且有弹性的聚合物产品，将所得粗产物用无水乙醇反复浸泡，以除去未反应的疏水单体、引发剂；提纯后产物在60℃的烘箱箱中干燥6小时后，在ph值为12的碱水浸泡前后测定其粘度。

实施例3

称取10g丙烯酰胺、6g甲基丙烯酸酯、3g乙烯基二乙氧基硅烷，和去离子水移入置于恒温水浴中的四口瓶中，丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基硅烷占去离子水体积的40%，并加入占去离子水质量0.5%的聚乙烯醇，安装好装置，设定温度60℃时通入氮气除氧，在电动搅拌下加热；当升温到反应温度60℃时加入9.5%引发剂过氧化苯甲酰，在此温度下恒温反应2小时，当反应瓶中的温度上升时，反应2小时后得到凝胶状且有弹性的聚合物产品，将所得粗产物用无水乙醇反复浸泡，以除去未反应的疏水单体、引发剂；提纯后产物在60℃的烘箱箱中干燥6小时后，在ph值为12的碱水浸泡前后测定其粘度。

粘度的测定方法：利用M7500高温高压流变仪，在170S^-1剪切速率，温度为90℃下测定其粘度，表1为90℃下测定的浸泡前后粘度。

表1为90℃下测定的浸泡前后粘度结果：

从上述实施例1-3可见，在温度为90℃，经PH为 12的碱水中浸泡24小时后，其粘度保持率在90%以上。说明该聚合物型调剖剂具有很好的耐碱、耐温特性，在一定的温度和PH值条件下，能保持较好的表观粘度，达到调整剖面的目的。

Claims

1.一种耐碱聚合物型调剖剂，由丙烯酰胺单体、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基二乙氧基硅烷单体组成，其组成丙烯酰胺单体：甲基丙烯酸酯类单体：乙烯基二乙氧基硅烷单体摩尔比为1～2:0.8～1.5:0.1～0.3。

2.一种权利要求1所述的一种耐碱聚合物型调剖剂的制备方法，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种耐碱聚合物型调剖剂的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为聚乙烯醇。

4.根据权利要求2所述的一种耐碱聚合物型调剖剂的制备方法，其特征在于：所述的丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基硅烷单体占去离子水体积的40%。