CN106467733B - 两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种两性交联聚合物微球‑疏水缔合聚合物调驱剂及其应用,该调驱剂,其包括0.01~0.5%的两性交联聚合物微球、0.01~0.5%的水溶性疏水缔合聚合物及余量的水;所述两性交联聚合物微球是在惰性环境下通过聚合反应制备得到的,聚合反应的反应体系中聚合单体占反应体系总质量的1.0%~40%,交联单体占反应体系总质量的0.001%~3%;聚合单体为阴离子单体、阳离子单体、非离子单体,且阴离子单体、阳离子单体、非离子单体与交联单体的摩尔比为2.5~25:2.5~25:50.0~95:0.1~6。本发明所述复合深部调驱剂可显著提高注水油藏的采收率,更加适用于具有非均匀多孔介质的注水开发油藏。
Description
技术领域
本发明涉及一种交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,尤其涉及两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂及其应用,属于石油工业领域。
背景技术
目前,早期开发油田已经进入注水采油中后期,如何进一步提高注入水的体积波及系数和波及体积,经济、有效地开采现有油田是石油工业界亟待解决的重大课题之一,其中强化采油技术的发展和应用发挥了重要的作用。
随着研究的深入,油藏的非均质性对水驱、化学驱驱替液波及系数的影响日益引起业内关注,人们认识到只有通过深部调驱,才能更加经济、有效的调整和改善油藏的非均质性,从而提高注入液的体积波及系数,提高注水采油阶段的原油采收率。
现有提高注入液体积波及系数的方法主要包括:(1)提高驱替液粘度改善原油/驱替液流度比的聚合物驱、交联聚合物流动凝胶驱;(2)采用交联聚合物线团(微球)封堵油藏孔隙吼道,实现注入液流改向的交联聚合物溶液(LPS)的交联聚合物微球深部调驱技术。
但是,随着研究的深入和现场试验的反复进行,目前使用的以提高驱替液粘度为目的的聚合物驱、交联聚合物流动弱凝胶体系与现场实施条件之间的矛盾也逐步暴露,如:对于强非均质性油藏,虽然注入的驱替液的流变学性质能够产生一定的宏观液流改向能力,但是相对于水井调剖、调驱等基于高渗孔道封堵的技术而言,其液流改向能力相对较弱,易通过高渗透层和长期注水过程中形成的优势通道发生驱替液过早突破,不仅影响聚合物驱的驱替效率,也给后续油水分离系统带来一系列的问题。
近期采用交联聚合物溶液(LPS)封堵油藏吼道、实现注入液流改向的交联聚合物微球深部调驱技术发展迅速,例如CN1359967A、CN1375615A公开了采用质量分数在其临界交叠质量分数以下的线性部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)稀溶液与交联剂反应,形成交联聚合物线团的水分散体系,即交联聚合物溶液。
CN1560090A、CN101240044A分别公开了采用反相微乳液聚合、反相乳液聚合技术形成纳米或微米尺度的水分散相,在水分散相中进行包含交联单体在内的多种单体的共聚合反应,形成聚合物微胶粒,这些微胶粒在水中溶胀、溶解后形成不同尺度的交联聚合物线团,根据目标油藏孔隙吼道尺寸选择与之匹配的交联聚合物线团,可以使线团有效的在孔隙中滞留和封堵吼道,造成深部液流改向,真正实现调整和改善油藏的非均质性,提高注水开发原油的采收率。
尽管上述交联聚合物微球深部调驱技术可提高注水开发原油的采收率,然而如何在此基础上开发出新的技术以期进一步提高注水开发原油的采收率,更加经济、有效地开采现有油田,在石油工业界具有重要意义。
发明内容
本发明的目的之一在于提供两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,该两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂为复合深部调驱剂,其可显著提高注水开发中、后期油田原油的采收率,特别适用于油藏渗透率差异较大的注水油藏的开采。
本发明的另一目的在于提供一种提高注水开发油藏的原油采收率的方法。
为实现上述目的,一方面,本发明提供一种两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,以其总重量为100%计,所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂包括0.01~0.5%的两性交联聚合物微球、0.01~0.5%的水溶性疏水缔合聚合物及余量的水;
其中,所述的两性交联聚合物微球是在惰性环境下通过聚合反应制备得到的,控制所述聚合反应的反应体系中聚合单体占反应体系总质量的1.0%~40.0%、交联单体占反应体系总质量的0.001%~3.0%;
其中,所述的聚合单体包括阴离子单体、阳离子单体、非离子单体,且阴离子单体、阳离子单体、非离子单体与交联单体的摩尔比为2.5~25.0:2.5~25.0:50.0~95.0:0.1~6.0。
优选地,本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂包括0.01~0.1%的两性交联聚合物微球、0.1%~0.3%的水溶性疏水缔合聚合物及余量的水;
更优选地,本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂包括0.02~0.05%的两性交联聚合物微球、0.1~0.2%的水溶性疏水缔合聚合物及余量的水。
优选地,在本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述反应体系中聚合单体占反应体系总质量的10.0%~40.0%,更优选20.0%~30.0%。
优选地,在本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,交联单体占反应体系总质量的0.005~1.0%,更优选0.01~0.02%。
优选地,在本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述摩尔比为5.0~15.0:5.0~15.0:70.0~90.0:0.5~5.0,更优选8.0~12.0:8.0~12.0:75.0~85.0:0.5~1.0。
在本发明的一具体实施例中,上述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述的两性交联聚合物微球的质量百分含量为0.03%,所述水溶性疏水缔合聚合物的质量百分含量为0.145%。
本发明中所述的两性交联聚合物微球具备如下性能:
(1)其在油藏温度下及油藏流体中具备足够的化学稳定性;
(2)其具有足够的机械强度和变形能力,通过油藏孔隙吼道后能够恢复原有形状;
(3)通过控制制备两性交联聚合物微球的聚合反应的类型,可控制两性交联聚合物微球尺寸大小,使其与地层孔隙吼道更加匹配,能够在一定流动压差下使多个微球在孔隙吼道处聚集,实施对吼道的封堵;
(4)更重要的是,所述两性交联聚合物微球能够与水溶性疏水缔合聚合物在注入水中通过离子键缔合,形成有机复合体。
以上两性交联聚合物微球的性能保障了本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂具有较常规聚合物驱高的液流改向能力,能够延缓聚合物溶液在应用过程中的单向突破,提高聚合物驱的波及系数,又具有较常规交联聚合物溶液高的改善油水流度比的能力,提高交联聚合物溶液的驱替能力,可大幅提高注水开发中、后期油田原油的采收率,特别适用于具有非均匀多孔介质的注水开发油藏,即渗透率差异大的注水油藏。
本发明所述的两性交联聚合物微球-水溶性疏水缔合聚合物调驱剂通过在水中溶胀、溶解,两性交联聚合物微球与疏水缔合聚合物分子通过离子键缔合,例如两性交联聚合物微球与疏水缔合聚合物中的羧酸、磺酸等阴离子基团缔合,从而形成结构紧密的有机复合体水溶液。通过这些有机复合体在油藏中的机械滞留、封堵吼道,造成深部液流改向,同时该有机复合体具有聚合物溶液特有的高粘度性质,能改善原油/驱替液流度比,能够调整和改善油藏的非均质对聚合物驱的影响,强化、改善聚合物驱的应用范围。
除特别说明外,本发明所述的含量或比例均指重量含量或重量比例。本发明中所使用的试剂均可商购获得或按现有的方法制备得到。
根据本发明的具体实施方案,在本发明所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述的聚合反应包括反相微乳液聚合反应、反相乳液聚合反应或分散聚合反应,聚合反应中所用乳化剂或分散剂占反应体系总质量的1.0%~30%。通常,反相乳液聚合反应、反相微乳液聚合反应中使用的表面活性剂称为乳化剂,分散聚合反应中使用的表面活性剂称为分散剂。
如上所述,通过控制制备两性交联聚合物微球的聚合反应的类型可以控制所得交联聚合物微球的粒径大小,使两性交联聚合物微球的尺寸大小与地层孔隙吼道匹配,能够在一定流动压差下使多个微球在孔隙吼道处聚集,实施对吼道的封堵。优选地,通过聚合反应所得两性交联聚合物微球的粒径为50nm~50μm。
本领域技术人员应当知晓,参照现有技术(例如CN1560090A、CN101240044A)中的反相微乳液聚合反应、反相乳液聚合反应或分散聚合反应的具体实施方式,采用本发明所述的阴离子单体、阳离子单体、非离子单体并控制三种单体与交联单体的摩尔比以及它们在聚合体系中的浓度,可制备得到所述粒径为50nm~50m的两性交联聚合物微球。所述粒径是指两性交联剂微球在水溶液中所能达到的粒径。
本发明中所述的阴离子单体是指分子中含有单个双键且含有阴离子或在水溶液中可电离成阴离子的基团的单体。所述阴离子单体包括但不限于(甲基)丙烯酸、马来酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸及其盐中的一种或多种。
本发明中所述的阳离子单体是指分子中含有单个双键且含有阳离子或在水溶液中可电离成阳离子的基团的单体;所述阳离子单体包括但不限于(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二甲基苄基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基苄基卤化铵、二甲基二烯丙基卤化铵中的一种或多种;优选(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基苄基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种。
本发明中所述的非离子单体时指分子中含有单个双键且不含有阴阳离子或在水溶液中难以电离出阴阳离子的基团的单体。所述的非离子单体包括但不限于丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯腈、二丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸-2-羟乙基酯丙烯酰胺、丙烯醇中的一种或多种。
本发明中所述的交联单体是指单体中含有两个或两个以上双键的且含有水溶性基团的多官能团单体,所述水溶性基团包括但不限于羟基、氨基、酰氨基、季铵离子。所述的交联单体包括但不限于N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二烯丙基醚、N,N-二烯丙基二甲基卤化铵、N,N’-二烯丙基-N,N,N’,N’-四甲基己二卤化铵、N,N’-二对乙烯基苄基-N,N,N’,N’-四甲基己二卤化铵中的一种或多种,优选N,N-二烯丙基二甲基氯化铵、N,N’-二烯丙基-N,N,N’,N’-四甲基己二氯化铵、N,N’-二对乙烯基苄基-N,N,N’,N’-四甲基己二氯化铵、三丙烯酸-(丙基)三甲酯、季戊四醇三烯丙基醚中的一种或几种。
优选地,在本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述阴离子单体包括(甲基)丙烯酸、马来酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸及其盐中的一种或多种;
所述阳离子单体包括(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二甲基苄基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基苄基卤化铵、二甲基二烯丙基卤化铵中的一种或多种;
所述的非离子单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯腈、二丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸-2-羟乙基酯丙烯酰胺、丙烯醇中的一种或多种。
优选地,在本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述交联单体包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二烯丙基醚、N,N-二烯丙基二甲基卤化铵、N,N’-二烯丙基-N,N,N’,N’-四甲基己二卤化铵、N,N’-二对乙烯基苄基-N,N,N’,N’-四甲基己二卤化铵、三丙烯酸-(丙基)三甲酯、季戊四醇三烯丙基醚中的一种或多种。
根据本发明的具体实施方案,在本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述的乳化剂或分散剂包括山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯中的一种或多种;
优选地,所述乳化剂或分散剂包括山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯中的一种及聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯中的一种,更优选地,所述乳化剂或分散剂包括1~9重量份的山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯中的一种及1~9重量份聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯中的一种。
根据本发明的具体实施方案,在本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂还包括0.03%~0.3%稳定剂、0.01~0.5%除氧剂、0.01~0.3%螯合剂、0.01~0.5%助溶剂中的一种或几种。以上所述稳定剂、除氧剂、螯合剂、助溶剂可参考现有技术中选取。
根据本发明的具体实施方案,在本发明所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中,所述的水溶性疏水缔合聚合物为粘均分子量在1250万~1600万的部分水解聚丙烯酰胺,该部分水解聚丙烯酰胺的水解度5%~25.0%、疏水基含量为0.1%~2%、固含量为20%~90%。优选地,所述疏水基为甲基、乙基、丙基或异丙基。
本发明所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂可采用如下步骤制备得到:
(1)将水溶性疏水缔合聚合物样品溶解于目标油田注入水中,配成一定质量分数的水溶液作为母液,例如0.3~0.5%的水溶性疏水缔合聚合物母液,该母液盛于棕色玻璃瓶中置于暗处熟化1~24小时后使用;
(2)将交联聚合物微球样品溶解于目标油田注入水中,配成一定质量分数的水溶液作为母液,例如0.1~0.3%的交联聚合物微球母液,该母液盛于棕色玻璃瓶中置于暗处熟化1~24小时后使用;
(3)将定量的步骤1中疏水缔合聚合物母液、定量的步骤2中交联聚合物微球母液与定量的目标油田注入水混合,搅拌均匀后盛于棕色玻璃瓶中置于暗处熟化1~12小时后即得本发明的交联聚合物微球-疏水聚合物调驱剂。
另一方面,本发明提供一种提高注水开发油藏的原油采收率的方法,所述方法包括:
将所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂通过注水井注入到油藏内部。优选地,所述油藏为非均匀多孔介质油藏。
具体实施时,可采用含有所述交联聚合物微球的水分散液或所述两性交联聚合物微球粉体配制的浓溶液与水溶性疏水缔合聚合物按照预定的质量分数配制成两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,经过高压比例泵泵入注水管线,通过注水井注入到油藏内部,改善聚合物驱的波及系数,从而提高注水开发油藏的原油采收率。
综上所述,本发明提供的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂可显著提高注水开发中、后期油田原油的采收率,特别适用于具有非均匀多孔介质的注水开发油藏。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明,但本发明并不局限于此。
下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
本发明下述实施例和对比例中所使用的实验方法如无特殊说明,均依据SY/T6576-2003《用于提高石油采收率的聚合物评价的推荐做法》国家标准中规定的方法。
本发明下述实施例和对比例中所用的水溶性疏水缔合聚合物AP-P4(疏水基含量小于1%的部分水解聚丙烯酰胺,粉状,工业品,固含量90%,水中不溶物含量0.151%,水解度18.2%,粘均分子量为1250~1600万)购买于四川光亚聚合物化工有限公司。
实施例1、两性交联聚合物微球的制备:
(1)配制油相:称取32.0克的基础油异构烷烃(大庆炼化公司异构化脱蜡装置生产)(粘度10.85cP,闪点为178℃),将其加入到带搅拌的125毫升三口烧瓶中,在其中加入6.72克山梨醇酐单油酸酯(Span-80,HLB值为4.3)和1.28克山梨糖醇酐单硬脂酸聚氧乙烯(20)醚(Tween-60,HLB值为14.9)两种非离子表面活性剂,混合均匀后作为油相;
(2)配制水相:分别称取常规的水溶性单体丙烯酰胺24.49克、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸3.16克,丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵3.62克,水溶性交联单体N,N′-二烯丙基-N,N,N′,N′-四甲基己二氯化铵1.00克,其分子结构含有两个双键,无水乙酸钠1.0克,螯合剂乙二胺四乙酸二钠3.0毫克,助溶剂脲2.0毫克,氧化性引发剂过硫酸铵2.5毫克,热分解型引发剂2,2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐12.5毫克,以上各种成分分别加入到已加入21.34克去离子水(电导率≤4μS/cm)的带搅拌的125毫升三口烧瓶中,然后用35%的氢氧化钠调节溶液的pH值为4.0~5.0,得溶有聚合单体的水相溶液60.0克;
(3)在装有气体气导入管、温度计、恒速搅拌器的250毫升夹套反应器中加入上述油相,开动搅拌,将上述水相缓慢加入到油相中,二者混合均匀后形成稳定的W/O型乳液(电导率≤0.15μS/cm);
(4)设定10℃为引发温度,首先向上述形成稳定的W/O型乳液中通入惰性气体高纯氮气驱氧,降低体系中氧含量(≤0.3μg/g)使聚合反应引发,然后通入还原性气体二氧化硫与水相中过硫酸铵复合构成氧化-还原引发体系,使聚合反应进行3小时,再将温度升高到50℃反应2小时,然后再将温度升高到65℃继续反应3小时,得到粒径为1.0μm~10.0μm的两性交联聚合物微球胶乳。
(5)取出部分上述制备的含有两性交联聚合物微球的胶乳,加入无水乙醇或丙酮作为沉淀剂,经石油醚抽提、干燥,制成两性交联聚合物微球粉体(ES20)。
本发明下述实施例和对比例驱替实验中所用的原油为SZ36-1模拟油(采用SZ36-1油田脱水后原油加入煤油稀释,模拟SZ36-1油田地层中原油,粘度为76.4mPa·s),配置溶液用水和水驱用水为SZ36-1油田模拟水,模拟水的离子组成见表1。
表1SZ36-1油田A区模拟水无机离子组成(mg/kg)
Na<sup>+</sup>,K<sup>+</sup> | Ca<sup>2+</sup> | Mg<sup>2+</sup> | CO<sub>3</sub><sup>2-</sup> | HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> | SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> | Cl<sup>-</sup> | TDS |
3091.9 | 276.1 | 158.6 | 14.2 | 311.4 | 85.2 | 5436.3 | 9374.1 |
实施例2、两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂的制备:
首先在配制的SZ36-1油田模拟水中加入计算量的由实施例1制备得到的两性交联聚合物微球配制的0.5%交联聚合物微球(ES20)粉体母液,使体系中两性交联聚合物微球质量分数为300mg/L,摇匀;然后加入计算量的0.5%粘均相对分子质量为1250万疏水缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AP-P4)母液,使体系中AP-P4的质量分数为1450mg/L,搅拌混合均匀后在65℃下密闭放置48小时得到两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂。在该复合深部调驱剂中,交联聚合物微球的质量百分含量为0.03%,AP-P4的质量百分含量为0.145%,余量为水。
实施例3、两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂的单管人造岩心驱替实验:
使用实施例2所得的复合深部调驱剂对气测渗透率为2.0μm2的单管人造岩心进行SZ36-1模拟油的驱替实验,测得实验条件下两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂提高模拟油采收率21.88%。
实施例4、两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂的并联人造岩心驱替实验:
使用实施例2所得的复合深部调驱剂对气测渗透率分别为2.0μm2和3.2μm2的并联人造岩心进行SZ36-1模拟油的驱替实验,测得实验条件下两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂提高模拟油采收率43.3%。
对比例1、AP-P4驱替剂的制备及其单管人造岩心驱替实验:
首先在配制的SZ36-1油田模拟水中加入计算量的0.5%粘均相对分子质量为1250万疏水缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AP-P4)母液,使体系中AP-P4的质量分数为1750mg/L,搅拌均匀后在65℃下密闭放置48小时得到AP-P4驱替剂。在该驱替剂中,AP-P4的质量百分含量为0.175%,余量为水。
使用上述AP-P4驱替剂对渗透率为2.0μm2的单管人造岩心进行SZ36-1模拟油的驱替实验,测得实验条件下AP-P4驱替剂提高模拟油采收率16.49%。
对比例2、AP-P4驱替剂的并联人造岩心驱替实验:
使用对比例1所得AP-P4驱替剂对气测渗透率分别为2.0μm2和3.2μm2的并联人造岩心进行SZ36-1模拟油的驱替实验,测得实验条件下AP-P4驱替剂提高模拟油采收率27.77%。
对比例3、两性交联聚合物微球调驱剂的制备及其单管人造岩心驱替实验:
首先在配制的SZ36-1油田模拟水中加入计算量的由实施例1制得的交联聚合物微球配制的0.5%交联聚合物微球粉体母液,使体系中交联聚合物微球质量分数为400mg/L,搅拌均匀后在65℃下密闭放置48小时得到两性交联聚合物微球调驱剂,在该两性交联聚合物微球调驱剂中,交联聚合物微球的质量百分含量为0.04%,余量为水。
使用上述两性交联聚合物微球调驱剂对渗透率为2.0μm2的单管人造岩心进行SZ36-1模拟油的驱替实验,测得实验条件下两性交联聚合物微球调驱剂提高模拟油采收率18.6%。
对比例4、阴离子交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂的制备及其并联人造岩心驱替实验:
首先在配制的SZ36-1油田模拟水中加入计算量的依据CN101240044A中实施例1制备的交联聚合物微球(ESA12)粉体配制的0.5%的交联聚合物微球(ESA12)粉体母液,使体系中交联聚合物微球质量分数为0.03%,摇匀;然后加入计算量的0.5%粘均相对分子质量为1250万疏水缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AP-P4)母液,使体系中AP-P4的质量分数为0.145%,搅拌混合均匀后在65℃下密闭放置48小时得到阴离子交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂,在阴离子交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂中,阴离子交联聚合物微球的质量百分含量为0.03%,AP-P4的质量百分含量为0.145%,余量为水。
使用上述阴离子交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂对渗透率分别为2.0μm2和3.2μm2的并联人造岩心进行SZ36-1模拟油的驱替实验,测得实验条件下两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂提高模拟油采收率33.54%。
实施例3~4及对比例1~4的实验条件和结果综合列于表2~表5中。
表2单管人造岩心驱油实验物性参数
项目 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例3 |
驱油剂类型 | ES<sub>20</sub>+AP-P4 | AP-P4 | ES<sub>20</sub> |
岩心长度/cm | 29.41 | 29.68 | 29.75 |
横截面积/cm<sup>2</sup> | 4.87 | 4.86 | 4.95 |
气测渗透率/10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup> | 2000 | 2000 | 2000 |
孔隙度/% | 27.75 | 29.54 | 29.74 |
注入速度/mL·min<sup>-1</sup> | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
平均孔喉半径/μm | 5.37 | 7.36 | 7.38 |
水测渗透率/10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup> | 813 | 683.4 | 938 |
表3单管人造岩心驱油实验结果
项目 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例3 |
驱油剂类型 | ES<sub>20</sub>+AP-P4 | AP-P4 | ES<sub>20</sub> |
驱油剂浓度/mg/kg<sup>-1</sup> | 300+1450 | 1750 | 400 |
注入剂量/PV | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
含油饱和度/% | 74 | 78.1 | 74.4 |
水驱采收率/% | 39.38 | 28.65 | 32.3 |
剂驱提高采收率/% | 21.88 | 16.49 | 18.6 |
总采收率/% | 61.25 | 45.14 | 50.9 |
表4并联人造岩心驱油实验物性参数
表5并联人造岩心驱油实验结果
从表2及表3中的实施例3、对比例1及对比例3的数据可以看出,在单管人造岩心驱油实验中,在质量分数、矿化度相同、温度相同、配制时间等相同的条件下配制得到得两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂较AP-P4驱替剂、交联聚合物微球调驱剂能够更加有效的改善驱替效果,提高岩心驱油采收率,说明采用本方法得到的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物复合深部调驱剂对于非均质多孔介质具有比疏水缔合聚合物驱替剂,或交联聚合物微球调驱剂更加优越的驱油能力。
从表4及表5中的实施例4、对比例2及对比例4的数据可以看出,两性交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂较AP-P4驱替剂、阴离子交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂能够更加有效的进行深部液流改向,启动低渗透层驱油,提高并联岩心驱油采收率,说明采用本方法得到的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物复合深部调驱剂对于非均质多孔介质具有比疏水缔合聚合物驱替剂,或阴离子交联聚合物微球-AP-P4复合深部调驱剂更加优越的驱油能力。
以上实施例和比较结果说明了本发明两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物复合深部调驱剂所能达到的功效,本领域技术人员可根据油藏地质特征、渗透率的差异,通过改变两性交联聚合物微球在水溶液中尺寸大小及变形能力等,从而改变两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物复合深部调驱剂在水溶液中有机复合体的尺寸及变形能力,使其与油藏空隙大小更加匹配,以获得更好的使用效果。
最后说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的实施过程和特点,而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,均应涵盖在本发明的保护范围当中。
Claims (12)
1.一种两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,以其总重量为100%计,所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂包括0.01~0.5%的两性交联聚合物微球、0.01~0.5%的水溶性疏水缔合聚合物及余量的水;
其中,所述两性交联聚合物微球是在惰性环境下通过聚合反应制备得到的,控制所述聚合反应的反应体系中聚合单体占反应体系总质量的1.0%~40.0%、交联单体占反应体系总质量的0.001%~3.0%;
其中,所述的聚合单体包括阴离子单体、阳离子单体、非离子单体,且阴离子单体、阳离子单体、非离子单体与交联单体的摩尔比为2.5~25:2.5~25:50~95:0.1~6。
2.根据权利要求1所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其特征在于:所述的聚合反应包括反相微乳液聚合反应、反相乳液聚合反应或分散聚合反应,聚合反应中所用乳化剂或分散剂占反应体系总质量的1.0%~30%。
3.根据权利要求2所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其特征在于:通过聚合反应所得两性交联聚合物微球的粒径为50nm~50μm。
4.根据权利要求1所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其特征在于:
所述阴离子单体包括(甲基)丙烯酸、马来酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸及其盐中的一种或多种;
所述阳离子单体包括(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二甲基苄基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基苄基卤化铵、二甲基二烯丙基卤化铵中的一种或多种;
所述的非离子单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯腈、二丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸-2-羟乙基酯丙烯酰胺、丙烯醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其特征在于:
所述交联单体包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二烯丙基醚、N,N-二烯丙基二甲基卤化铵、N,N’-二烯丙基-N,N,N’,N’-四甲基己二卤化铵、N,N’-二对乙烯基苄基-N,N,N’,N’-四甲基己二卤化铵、三丙烯酸-(丙基)三甲酯、季戊四醇三烯丙基醚中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其特征在于:所述的乳化剂或分散剂包括山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯中的一种或多种;
7.根据权利要求6所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其特征在于:所述乳化剂或分散剂包括山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯中的一种及聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯中的一种;
8.根据权利要求7所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其特征在于:所述乳化剂或分散剂包括1~9重量份的山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯中的一种及1~9重量份的聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯中的一种。
9.根据权利要求1所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其中,所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂中还包括0.03%~0.3%稳定剂、0.01~0.5%除氧剂、0.01~0.3%螯合剂、0.01~0.5%助溶剂中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂,其中,所述的水溶性疏水缔合聚合物为粘均分子量在1250万~1600万的部分水解聚丙烯酰胺,该部分水解聚丙烯酰胺的水解度5%~25.0%、疏水基含量为0.1%~2%、固含量20%~90%。
11.一种提高注水开发油藏的原油采收率的方法,所述方法包括:
将权利要求1~10中任一项所述两性交联聚合物微球-疏水缔合聚合物调驱剂通过注水井注入到油藏内部。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述油藏为非均匀多孔介质油藏。
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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疏水性交联聚合物微球与AP-P4的复合性能;陈海玲等;《东北石油大学学报》;20130615(第03期);80-85 |
聚合物微球-缔合聚合物复合体系的封堵性能研究;李先杰等;《现代化工》;20130720(第07期);86-89 |
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