CN110079289A - 冻胶分散体强化的聚合物三元复合驱油体系及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油田化学领域，具体涉及冻胶分散体强化的聚合物三元复合驱油体系及其应用。该聚合物三元复合驱油体系含有：冻胶分散体、驱油聚合物、碱性化合物和表面活性剂，所述驱油聚合物为重均分子量为1000万g/mol以上的第一部分水解聚丙烯酰胺。本发明提供的聚合物三元复合驱油体系，能够借助冻胶分散体与驱油聚合物的协同作用以强化聚合物三元复合驱油体系的流度控制能力，提高复合驱油体系后续水驱阶段的注入压力，进而提高驱油体系的波及系数和洗油效率，实现最大限度的提高聚合物三元复合驱油体系的驱油效果。

Description

冻胶分散体强化的聚合物三元复合驱油体系及其应用
技术领域
本发明涉及油田化学领域，具体涉及冻胶分散体强化的聚合物三元复合驱油体系及其应用。
背景技术
我国已开发或探明的油气田主要为陆相沉积型油田，储层渗透率差异大，非均质性强。随着油田开发的深入，水驱含水率上升速度加快，水驱效率低下。水驱采油后期，仍有60％～70％的原始石油储存在油层中。因此如何提高剩余油的采收率是高含水油田增产稳产的关键。近年来，发展了以聚合物/表面活性剂二元复合驱、聚合物/表面活性剂/碱三元复合驱为主的化学复合驱技术，并在现场实验中取得了成功。其中以聚合物三元复合驱为主的化学复合驱油技术在现场上得到了广泛应用。
聚合物三元复合驱油体系中的聚合物主要作用是增加驱替液的黏度以扩大波及体积，降低表面活性剂和碱的扩散速度。表面活性剂可以降低聚合物溶液与原油的界面张力，同时也可使油乳化，提高驱油介质的黏度。三元复合驱油体系中碱的加入进一步强化其驱油效果。加入的碱可以与石油酸反应产生表面活性剂，协同加入的表面活性剂提高复合驱油体系的洗油效率。此外碱的加入也会形成乳化原油，提高驱替介质的黏度，进一步强化聚合物的流度调控能力。
但聚合物三元复合驱油技术在现场实施过程中也暴露了一些问题，聚合物三元复合驱油体系中聚合物受注入设备剪切和地层多孔介质剪切及地层理化性质影响较大，导致聚合物的黏度大幅度下降，流度控制能力减弱。尤其在后续水驱阶段，注入压力下降较快，驱油剂容易指近窜入油井，极大了限制了驱油剂的提高采收率效果，降低了驱油剂的使用价值，难以获得长期有效的开发效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够改善聚合物三元复合驱油体系中的聚合物流度控制能力，解决后续水驱阶段的注入压力下降快的问题的冻胶分散体强化的聚合物三元复合驱油体系及其应用。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种聚合物三元复合驱油体系，该驱油体系含有：冻胶分散体、驱油聚合物、碱性化合物和表面活性剂；
其中，所述驱油聚合物为重均分子量为1000万g/mol以上的第一部分水解聚丙烯酰胺。
本发明第二方面提供上述聚合物三元复合驱油体系在油田驱油中的应用。
本发明第三方面提供一种驱油方法，该方法包括：
(1)向地层中注入前置预处理段塞；
(2)向地层中注入主体段塞；
(3)向地层中注入保护段塞；
(4)向地层中注入过顶替液；
其中，所述前置预处理段塞采用的是表面活性剂，所述主体段塞采用的是上述聚合物三元复合驱油体系，所述保护段塞采用的是冻胶分散体。
本发明提供的聚合物三元复合驱油体系，能够借助冻胶分散体与驱油聚合物的协同作用以强化聚合物三元复合驱油体系的流度控制能力，提高复合驱油体系后续水驱阶段的注入压力，进而提高驱油体系的波及系数和洗油效率，实现最大限度的提高聚合物三元复合驱油体系的驱油效果。
附图说明
图1是实施例1与对比例1中聚合物三元复合驱油体系后续流度控制能力对比曲线。
图2是实施例1中聚合物三元复合驱油体系的SEM图。
图3是对比例1中聚合物三元复合驱油体系的SEM图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种聚合物三元复合驱油体系，该驱油体系含有：冻胶分散体、驱油聚合物、碱性化合物和表面活性剂；
其中，所述驱油聚合物为重均分子量为1000万g/mol以上的第一部分水解聚丙烯酰胺。
根据本发明，所述驱油体系中的各个组分配合使用下，能够显著提高后续水驱阶段的注入压力，从而有助于后续水驱阶段的原油采收率的提高。其中，所述驱油体系中的各个组分的含量可以在较宽范围内变动，为了使得所述驱油体系中各个组分更好地配合，优选地，以所述驱油体系的总重量为基准，所述冻胶分散体的含量为0.2-8重量％，所述驱油聚合物的含量为0.1-2重量％，所述碱性化合物的含量为0.1-5重量％，所述表面活性剂的含量为0.1-1.5重量％。更优选地，以所述驱油体系的总重量为基准，所述冻胶分散体的含量为1-5重量％，所述驱油聚合物的含量为0.1-1重量％，所述碱性化合物的含量为0.3-2重量％，所述表面活性剂的含量为0.2-1重量％。更进一步优选地，以所述驱油体系的总重量为基准，所述冻胶分散体的含量为1-3重量％，所述驱油聚合物的含量为0.2-0.3重量％，所述碱性化合物的含量为0.5-1.2重量％，所述表面活性剂的含量为0.2-0.4重量％。
其中，尽管所述聚合物三元复合驱油体系还可以含有其他对本发明的驱油体系中的活性成分的协同效应不具有负面影响的成分，但是，仅在采用本发明的含有冻胶分散体、驱油聚合物、碱性化合物和表面活性剂作为有效成分下的驱油体系即可获得本发明所需的提高原油采收率的效果。应当理解的是，所述聚合物三元复合驱油体系主要是水驱体系，该驱油体系还可以含有水，该水的含量可以为80-99.5重量％，优选为91-98.6重量％，更优选为96.1-98.1重量％。对于聚合物三元复合驱油体系来说，可以认为余量为水。
根据本发明，所述驱油体系含有冻胶分散体和驱油聚合物之间具有优良的协同增效作用，二者配合使用下可以提高驱油体系的流度控制能力，提高复合驱油体系后续水驱阶段的注入压力，获得较高的原油采收率。其中，为了使得驱油聚合物与所述驱油体系的其他组合获得更好的配合作用，特别是与冻胶分散体获得更好的协同增效作用，优选地，所述第一部分水解聚丙烯酰胺的重均分子量为1000万-2500万g/mol，优选为1000万-2000万g/mol，进一步优选为1200万-1900万g/mol，进一步优选为1400万-1800万g/mol，更优选为1500万-1700万g/mol。其中，所述第一部分水解聚丙烯酰胺的水解度可以在较宽的范围内进行适当地选择，优选地，所述第一部分水解聚丙烯酰胺的水解度为14-24％，该水解度指的是聚丙烯酰胺中水解的结构单元占整个聚丙烯酰胺结构单元的摩尔百分含量。
根据本发明，尽管将冻胶分散体与三元聚合物驱油体系配合即可提高所得驱油体系的流度控制能力，但是为了使得冻胶分散体能够与所述聚合物三元复合驱油体系的其他组分更好地配合，特别是与本发明的特定的第一部分水解聚丙烯酰胺更好地协同增效，优选地，所述冻胶分散体由冻胶分散体用组合物制备得到，其中，该组合物含有聚合物基体、树脂交联剂、促凝剂和纳米石墨乳，其中：
相对于100重量份的聚合物基体，所述树脂交联剂的含量为30-150重量份，所述促凝剂的含量为5-100重量份，所述纳米石墨乳的含量为3-30重量份；
其中，所述聚合物基体的重均分子量为500万-800万g/mol的第二部分水解聚丙烯酰胺；
所述促凝剂为氯盐类促凝剂和醇胺类促凝剂中的一种或多种。
根据本发明，尽管聚合物基体、树脂交联剂、促凝剂和纳米石墨乳按照上述重量份配比，即可获得性能优良的本体冻胶体系以及冻胶分散体，为了获得性能更好的本体冻胶体系以及冻胶分散体，优选地，相对于100重量份的聚合物基体，所述树脂交联剂的含量为50-130重量份，所述促凝剂的含量为8-90重量份，所述纳米石墨乳的含量为4-20重量份。
更优选地，相对于100重量份的聚合物基体，所述树脂交联剂的含量为50-100重量份，所述促凝剂的含量为8-50重量份，所述纳米石墨乳的含量为4-18重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的聚合物基体，所述树脂交联剂的含量为120-130重量份，所述促凝剂的含量为12-18重量份，所述纳米石墨乳的含量为10-18重量份。
根据本发明，本发明采用的聚合物基体重均分子量需要在500万-800万g/mol的范围内，如果聚合物基体重均分子量小于500万g/mol，形成的本体冻胶成冻时间长(≥12小时)，成冻强度弱(≤30KPa)；如果聚合物基体重均分子量大于800万g/mol，聚合物溶液粘度过高导致加入的纳米石墨乳无法分散，但如果配制时使得聚合物浓度较低则无法形成本体冻胶。优选地，所述聚合物基体的重均分子量为600万-800万g/mol。
尽管所述聚合物基体是第二部分水解聚丙烯酰胺，该部分水解聚丙烯酰胺是一种非离子聚合物，其水解度优选为3-10％，优选为3-6％，该水解度指的是聚丙烯酰胺中水解的结构单元占整个聚丙烯酰胺结构单元的摩尔百分含量。
根据本发明，优选地，所述树脂交联剂为酚醛树脂预聚体，本发明采用的该树脂交联剂通常是市售品，其有效含量可以为40-60重量％，也即除去溶剂的成分含量为40-60重量％，本文中所述树脂交联剂的量则是以其有效量计。
根据本发明，所述氯盐类促凝剂可以从多种氯盐类促凝剂中进行选择，优选为氯化钠、氯化钾和氯化钙中的一种或多种；所述醇胺类促凝剂可以从多种醇胺类促凝剂中进行选择，优选为三乙醇胺、三异丙醇胺和三异丁醇胺中的一种或多种。其中，所述醇胺类促凝剂，特别是三乙醇胺能够具有更为有效缩短成冻时间的作用，为此，在采用醇胺类促凝剂，特别是三乙醇胺作为促凝剂下，可以采用更少量的促凝剂即可获得强度较高的本体冻胶体系，从而在本发明的一种实施方式中，在采用醇胺类促凝剂，特别是三乙醇胺作为促凝剂下，相对于100重量份的聚合物基体，所述促凝剂的含量为8-20重量份。
如果采用氯盐促凝剂特别是氯化钠下，那么促凝剂的用量将高一些，优选地，在采用氯盐促凝剂下，相对于100重量份的聚合物基体，所述促凝剂的含量为22-100重量份，优选为25-85重量份。
根据本发明，所述纳米石墨乳中的纳米石墨的尺寸可以在较宽范围内变动，优选地，所述纳米石墨乳中的纳米石墨的粒径为50-100nm。优选所述纳米石墨乳中，纳米石墨的含量优选为30-70重量％，优选为40-60重量％。
根据本发明，所述组合物中的各个成分都可以采用本领域的常规途径获得，例如可以采用本领域的常规方法制得，或者是市售品。
根据本发明，将本发明的上述组合物与水进行成冻处理即可获得本发明所需的本体冻胶体系，为此，本发明的上述组合物优选仅由聚合物基体、树脂交联剂、促凝剂和纳米石墨乳组成即可。
根据本发明，优选地，所述冻胶分散体由以下方法制得，该方法包括：
(1)提供含有所述冻胶分散体用组合物和水的成胶液，而后进行老化成胶，得到本体冻胶体系；
(2)将所得的本体冻胶体系与水进行剪切处理，得到冻胶分散体。
根据本发明，所述成胶液的制备中，水的用量可以在较宽范围内变动，为了便于快速成冻，优选地，水的用量使得所得的本体冻胶体系中，所述聚合物基体的含量为0.4-2重量％，优选为0.6-1.2重量％。
根据本发明，上述成胶液的制备过程优选包括：将水和聚合物基体先进行混合(混合时间为30-60min)，而后再引入树脂交联剂进行混合(混合时间为5-10min)，再引入促凝剂进行混合(混合时间为5-10min)，而后引入纳米石墨乳进行混合(混合时间为5-10min)。
根据本发明，优选情况下，所述老化成胶的条件包括：温度为85-95℃，时间为3-6h(例如3-4h)。
由此便可在85-95℃的温度下3-6h内即可获得强度较高的本体冻胶体系。
根据本发明，本发明的该本体冻胶体系是由聚合物、交联剂、促凝剂和纳米石墨乳经交联作用形成的具有一定强度整块的冻胶状，由此称为“本体”冻胶体系。
根据本发明，剪切形成冻胶分散体的水用量可以在较宽范围内变动，优选地，所述本体冻胶体系与水的用量的重量比为100：10-40，优选为100：20-30。
根据本发明，优选情况下，所述剪切处理在胶体磨中进行，转速为1000-3000rpm(例如为2500-3000rpm)，剪切间距为10-170μm(例如为10-50μm)，剪切时间为3-15min(例如为5-10min)。
根据本发明，所述冻胶分散体的粒度优选为0.5-10μm，优选为0.6-2μm，例如为1-1.5μm。
根据本发明，所述碱性化合物可以从用于三元驱油剂的碱中进行适当地选择，优选地，所述碱性化合物为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、硅酸钠和氨中的一种或多种，优选为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。
根据本发明，所述表面活性剂可以从用于三元驱油剂的表面活性剂中进行适当地选择，为了使得所述表面活性剂能够与本发明的驱油体系组分更好地配合使用，优选地，所述表面活性剂为烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、石油磺酸盐和石油羧酸盐中的一种或多种，更优选为烷基苯磺酸盐。
其中，所述烷基苯磺酸盐的具体实例例如可以为：重烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钾。
其中，所述烷基磺酸盐的具体实例例如可以为：十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠、仲烷基磺酸钠。
所述石油磺酸盐的具体实例例如可以为：石油磺酸钠、石油磺酸钾。
所述石油羧酸盐的具体实例例如可以为：石油羧酸钠、石油羧酸钾。
根据本发明，所述聚合物三元复合驱油体系可以通过将其含有的成分与水简单混合即可制得，为了促进各组分间更好地接触相容，优选地，该聚合物三元复合驱油体系的制备过程包括：
将冻胶分散体和水进行混合(混合时间可以为5-10min)，而后引入驱油聚合物进行混合(混合时间可以为30-60min)，之后引入碱性化合物进行混合(混合时间可以为5-10min)，最后引入表面活性剂进行混合(混合时间可以为5-10min)。
本发明第二方面提供了上述聚合物三元复合驱油体系在油田驱油中的应用。
本发明的该聚合物三元复合驱油体系可以有助于油田驱油的采收率的提高，其使用方法可以根据需要进行调整，不过，本发明提供了如下使用方法，根据本发明的聚合物三元复合驱油体系特点设计。
为此，本发明第三方面提供了一种驱油方法，该方法包括：
(1)向地层中注入前置预处理段塞；
(2)向地层中注入主体段塞；
(3)向地层中注入保护段塞；
(4)向地层中注入过顶替液；
其中，所述前置预处理段塞采用的是表面活性剂，所述主体段塞采用的是上述聚合物三元复合驱油体系，所述保护段塞采用的是冻胶分散体。
其中，所采用的前置预处理段塞为表面活性剂，可以将地层中的残余油剥离，有利于后续工作液的顺利注入。这里的表面活性剂可以为三元驱油体系中常规采用的表面活性剂，但是为了能够更好地配合本发明的聚合物三元复合驱油体系，优选采用本发明上文中所描述的表面活性剂。该表面活性剂优选以其水溶液形式提供，例如采用的是浓度为0.1-0.5重量％的表面活性剂水溶液。优选地，所述前置预处理段塞的体积注入量为地层孔隙体积的1-5％。
所采用的主体段塞为本发明提供的冻胶分散体强化聚合物三元复合驱油体系，其将有助于提高复合驱油体系的波及体积和洗油效率，从而实现采收率大幅度增加。优选地，所述主体段塞的体积注入量为地层孔隙体积的65-88％。
所采用的保护段塞为冻胶分散体(优选采用上文中所描述的冻胶分散体)，可以对注入地层的冻胶分散体强化聚合物三元复合驱油体系形成保护屏障，避免黏度过快损失，提高后续流体的注入压力。该冻胶分散体优选以其水分散液形式提供，例如采用的是浓度为0.1-0.5重量％的冻胶分散体水分散液。优选地，所述保护段塞的体积注入量为地层孔隙体积的10-25％。
所采用的过顶替液为清水或经过处理的油田回注污水，可以将注入井筒的驱油剂驱出，避免井筒污染。优选地，所述过顶替液的体积注入量为地层孔隙体积的1-5％。
根据本发明，为了助于后续的水驱更为顺利地进行，优选地，该方法还包括：在完成步骤(1)-(4)后，关闭油井3-5天，再开井恢复生产。可以在开井后继续用水驱油。
本发明可以获得以下优点：
(1)本发明优选采用的冻胶分散体为水基分散体系，与驱油聚合物/表面活性剂/碱具有良好配伍性的特点，能够强化聚合物三元复合驱油过程中的流度控制能力和洗油能力。
(2)本发明优选采用的冻胶分散体颗粒与驱油聚合物/表面活性剂/碱具有良好的协同效应，形成的复合驱油体系具有较高的界面活性，可使油水界面张力降低到10-3mN/m数量级，显著提高驱油剂的流度控制能力和洗油效率。
(3)冻胶分散体强化聚合物三元复合驱油体系配制和施工工艺简单，通过设置三个驱油段塞，能够有效的提高复合驱油体系的驱油效果。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
本实施例用于说明本发明的冻胶分散体及其组合物和制备方法。
树脂交联剂是购自胜利油田胜利化工有限责任公司的酚醛树脂预聚体溶液，有效含量为50重量％。
水驱阶段阻力系数和残余阻力系数是按照行业标准“SYT 5862-93驱油用丙烯酰胺类聚合物性能测定”进行测定。
三元复合驱油体系的粘度是根据按照行业标准“SYT 5862-93驱油用丙烯酰胺类聚合物性能测定”进行测定。。
SEM图采用JEOL JSM7600F扫描电子显微镜进行考察。
注入段塞前的水驱采收率指的是水驱阶段采出的油量与原始含油量之比值，单位，％。
注入段塞阶段的采收率指的是复合驱油体系注入阶段采出的油量与原始含油量之比值，单位，％。
注入段塞后的后续水驱阶段的采收率指的是后续水驱阶段采出的油量与原始含油量之比值，单位，％。
原油采收提高率＝注入段塞后的后续水驱阶段的采收率-注入段塞前的水驱采收率。
制备例1
(1)在97.9g水中加入0.6g聚合物基体(购自山东石大油田技术服务股份有限公司的水解度为5％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为800万g/mol)，搅拌40min，得聚合物溶液；边搅拌边加入0.9g树脂交联剂，搅拌5min；然后边搅拌边加入0.5g氯化钠促凝剂，搅拌5min；最后边搅拌边加入0.1g纳米石墨乳(购自上海超威纳米科技有限公司的纳米石墨乳，其中，纳米石墨的粒径为100nm，含量为50重量％)，搅拌10min，搅拌均匀即得成胶液，而后在恒温箱中85℃下老化成胶6h，得到本体冻胶体系A1；
(2)将所得本体冻胶体系A1和水按照重量比为4:1加入到胶体磨中，在3000rpm转速、剪切间距25μm下，恒速剪切9min，从而得到冻胶分散体B1，其粒度为1.2μm。
制备例2
(1)在97.3g水中加入0.6g聚合物基体(购自山东石大油田技术服务股份有限公司的水解度为5％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为800万g/mol)，搅拌40min，得聚合物溶液；边搅拌边加入1.5g树脂交联剂，搅拌5min；然后边搅拌边加入0.5g氯化钠促凝剂，搅拌5min；最后边搅拌边加入0.1g纳米石墨乳(购自上海超威纳米科技有限公司的纳米石墨乳，其中，纳米石墨的粒径为100nm，含量为50重量％)，搅拌10min，搅拌均匀即得成胶液，而后在恒温箱中90℃下老化成胶4h，得到本体冻胶体系A2；
(2)将所得本体冻胶体系A2和水按照重量比为4:1加入到胶体磨中，在3000rpm转速、剪切间距10μm下，恒速剪切12min，从而得到冻胶分散体B2，其粒度为0.8μm。
实施例1
本实施例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系。
该聚合物三元复合驱油体系的配方为：2g的冻胶分散体B1，0.25g的驱油聚合物(购自山东诺尔生物科技有限公司的水解度为22％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为1600万g/mol)，0.3g的重烷基苯磺酸钠表面活性剂(胜利油田中胜国际石油化工集团有限公司)，1.2g的氢氧化钠作为碱性化合物；以及96.25g的水。
制备过程：将水中加入冻胶分散体，搅拌5分钟待其充分分散后；边搅拌边加入驱油聚合物，搅拌50分钟待其充分溶解；其次加入碱性化合物，搅拌10分钟待其充分溶解；最后加入表面活性剂，搅拌10分钟待其充分溶解，从而得到聚合物三元复合驱油体系S1，其粘度为38.6mPa·s，其SEM图如图2所示。
实施例2
本实施例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系。
该聚合物三元复合驱油体系的配方为：1.5g的冻胶分散体B2，0.1g的驱油聚合物(购自山东诺尔生物科技有限公司的水解度为20％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为1500万g/mol)，0.2g的重烷基苯磺酸钠表面活性剂(胜利油田中胜国际石油化工集团有限公司)，0.5g的碳酸氢钠作为碱性化合物；以及97.7g的水。
制备过程：将水中加入冻胶分散体，搅拌5分钟待其充分分散后；边搅拌边加入驱油聚合物，搅拌40分钟待其充分溶解；其次加入碱性化合物，搅拌10分钟待其充分溶解；最后加入表面活性剂，搅拌10分钟待其充分溶解，从而得到聚合物三元复合驱油体系S2，其粘度为31.4mPa·s。
实施例3
本实施例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系。
根据实施例1所述的方法，不同的是，聚合物三元复合驱油体系的配方中，采用的驱油聚合物是购自山东诺尔生物科技有限公司的水解度为22％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为1200万g/mol；从而得到聚合物三元复合驱油体系S3，其粘度为28.4mPa·s。
实施例4
本实施例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系。
根据实施例1所述的方法，不同的是，聚合物三元复合驱油体系的配方中，采用的驱油聚合物是购自山东诺尔生物科技有限公司的水解度为22％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为2000万g/mol；从而得到聚合物三元复合驱油体系S4，其粘度为46.8mPa·s。
实施例5
本实施例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系。
根据实施例1所述的方法，不同的是，采用的驱油聚合物是购自山东诺尔生物科技有限公司的水解度为22％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为2200万g/mol；从而得到聚合物三元复合驱油体系S5。
实施例6
本实施例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系。
根据实施例1所述的方法，不同的是，聚合物三元复合驱油体系的配方中，采用等重量份的十六烷基磺酸钠代替重烷基苯磺酸钠，从而得到聚合物三元复合驱油体系S6，其粘度为38.5mPa·s。
实施例7
本实施例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系。
根据实施例1所述的方法，不同的是，采用等重量份的购自东营和辉石油技术有限责任公司的冻胶分散体(粒度为1.2μm)代替冻胶分散体B1；从而得到聚合物三元复合驱油体系S7，其粘度为33.6mPa·s。
对比例1
根据实施例1所述的方法，不同的是，不采用冻胶分散体B1，并且水的用量调整为98.25g，从而得到聚合物三元复合驱油体系DS1，其SEM图如图3所示。
对比例2
根据实施例1所述的方法，不同的是，采用的驱油聚合物是购自山东诺尔生物科技有限公司的水解度为22％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为900万g/mol；从而得到聚合物三元复合驱油体系DS2。
测试例1
本测试例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系的应用方法。
测试体系：
模拟油，45℃下黏度10mPa·s；
地层模拟水，矿化度为5600mg/L；
温度：45℃；
岩心基本参数：长×直径＝20cm×2.5cm，渗透率0.5μm2，孔隙体积32mL，将制备的岩心饱和水、饱和油置于45℃恒温箱中老化24小时，水驱至含水96％。
然后按照以下四个段塞进行注入段塞：前置预处理段塞、主体段塞、保护段塞和过顶替段塞，具体操作如下：
(1)向地层中注入前置预处理段塞，前置预处理段塞为0.2重量％的重烷基苯磺酸钠表面活性剂的水溶液，其体积注入量为地层孔隙体积的2％；
(2)向地层中注入主体段塞，主体段塞为聚合物三元复合驱油体系S1，其体积注入量为地层孔隙体积的70％；
(3)向地层中注入保护段塞，保护段塞为2重量％的冻胶分散体B1的水分散液，其体积注入量为地层孔隙体积的25％；
(4)向地层中注入过顶替液，过顶替液为水，其体积注入量为地层孔隙体积的3％；
完成上述四个步骤，将岩心置于45℃恒温箱中老化3天之后，再次水驱至含水达到98％。注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
并对注入聚合物三元复合驱油体系前后，水驱阶段和后续水驱阶段阻力系数和残余阻力系数进行了测定，结果如图1所示，可以看出，聚合物三元复合驱油体系后，后续水驱阶段阻力系数和残余阻力系数明显上升，在水驱5倍孔隙体积之后仍可保持较高的残余阻力系数，具有较强的流度控制能力。
测试例2
本测试例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系的应用方法。
根据测试例1所示的方法，不同的是：
注入段塞的步骤(2)中，采用聚合物三元复合驱油体系S2代替S1，其体积注入量为地层孔隙体积的75％；
注入段塞的步骤(3)中，采用1.5重量％的冻胶分散体B2的水分散液代替冻胶分散体B1的水分散液，其体积注入量为地层孔隙体积的20％。
其中，注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
测试例3
本测试例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系的应用方法。
根据测试例1所示的方法，不同的是：
注入段塞的步骤(2)中，采用聚合物三元复合驱油体系S3代替S1；
其中，注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
测试例4
本测试例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系的应用方法。
根据测试例1所示的方法，不同的是：
注入段塞的步骤(2)中，采用聚合物三元复合驱油体系S4代替S1；
其中，注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
测试例5
本测试例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系的应用方法。
根据测试例1所示的方法，不同的是：
注入段塞的步骤(2)中，采用聚合物三元复合驱油体系S5代替S1；
其中，注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
测试例6
本测试例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系的应用方法。
根据测试例1所示的方法，不同的是：
注入段塞的步骤(1)中，采用0.2重量％的十六烷基磺酸钠表面活性剂的水溶液代替重烷基苯磺酸钠表面活性剂的水溶液；
注入段塞的步骤(2)中，采用聚合物三元复合驱油体系S6代替S1；
其中，注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
测试例7
本测试例用于说明本发明的聚合物三元复合驱油体系的应用方法。
根据测试例1所示的方法，不同的是：
注入段塞的步骤(2)中，采用聚合物三元复合驱油体系S7代替S1；
注入段塞的步骤(3)中，采用等质量浓度的实施例7中的购自东营和辉石油技术有限责任公司的冻胶分散体(粒度为1.2μm)的水分散液代替冻胶分散体B1的水分散液；
其中，注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
对比测试例1
根据测试例1所述的方法，不同的是，
注入段塞的步骤(2)中，采用聚合物三元复合驱油体系DS1代替S1；
注入段塞的步骤(3)中，保护段塞为质量分数0.25重量％驱油聚合物水溶液(驱油聚合物为购自山东诺尔生物科技有限公司的水解度为22％的部分水解聚丙烯酰胺，其重均分子量为1600万g/mol)代替冻胶分散体B1的水分散液。
注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
并对注入聚合物三元复合驱油体系前后，水驱阶段和后续水驱阶段阻力系数和残余阻力系数进行了测定，结果如图1所示，可以看出，注入聚合物三元复合驱油体系阶段压力有所上升，但水驱4倍孔隙体积之后，后续水驱阶段压力明显下降，表明聚合物三元复合驱油体系流度控制能力主要集中在注入复合驱油体系阶段，后续流度控制能力较弱。
对比测试例2
根据测试例1所述的方法，不同的是，
注入段塞的步骤(2)中，采用聚合物三元复合驱油体系DS2代替S1；
注入段塞前的水驱采收率、注入段塞阶段的采收率和注入段塞后的后续水驱阶段的采收率，见表1所示。
表1
通过表1可以看出，本发明的聚合物三元复合驱油体系具有良好的增黏协同效应，后续流度控制能力高，从而有效地提高了水驱采收率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种聚合物三元复合驱油体系，其特征在于，该驱油体系含有：冻胶分散体、驱油聚合物、碱性化合物和表面活性剂；
其中，所述驱油聚合物为重均分子量为1000万g/mol以上的第一部分水解聚丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，以所述驱油体系的总重量为基准，所述冻胶分散体的含量为0.2-8重量％，所述驱油聚合物的含量为0.1-2重量％，所述碱性化合物的含量为0.1-5重量％，所述表面活性剂的含量为0.1-1.5重量％；
优选地，以所述驱油体系的总重量为基准，所述冻胶分散体的含量为1-5重量％，所述驱油聚合物的含量为0.1-1重量％，所述碱性化合物的含量为0.3-2重量％，所述表面活性剂的含量为0.2-1重量％；
以所述驱油体系的总重量为基准，所述冻胶分散体的含量为1-3重量％，所述驱油聚合物的含量为0.2-0.3重量％，所述碱性化合物的含量为0.5-1.2重量％，所述表面活性剂的含量为0.2-0.4重量％。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，所述第一部分水解聚丙烯酰胺的重均分子量为1000万-2500万g/mol，优选为1000万-2000万g/mol，进一步优选为1200万-1900万g/mol，进一步优选为1400万-1800万g/mol，更优选为1500万-1700万g/mol；
优选地，所述第一部分水解聚丙烯酰胺的水解度为14-24％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，所述冻胶分散体由冻胶分散体用组合物制备得到，其中，该组合物含有聚合物基体、树脂交联剂、促凝剂和纳米石墨乳，其中：
相对于100重量份的聚合物基体，所述树脂交联剂的含量为30-150重量份，所述促凝剂的含量为5-100重量份，所述纳米石墨乳的含量为3-30重量份；
其中，所述聚合物基体的重均分子量为500万-800万g/mol的第二部分水解聚丙烯酰胺；
所述促凝剂为氯盐类促凝剂和醇胺类促凝剂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，相对于100重量份的聚合物基体，所述树脂交联剂的含量为50-130重量份，所述促凝剂的含量为8-90重量份，所述纳米石墨乳的含量为4-20重量份；
优选地，相对于100重量份的聚合物基体，所述树脂交联剂的含量为50-100重量份，所述促凝剂的含量为8-50重量份，所述纳米石墨乳的含量为4-18重量份。
6.根据权利要求4或5所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，所述聚合物基体的重均分子量为600万-800万g/mol；
优选地，所述第二部分水解聚丙烯酰胺的水解度为3-6％；
优选地，所述树脂交联剂为酚醛树脂预聚体；
优选地，所述纳米石墨乳中纳米石墨的粒径为50-100nm；
优选地，所述纳米石墨乳中，纳米石墨的含量为30-70重量％。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，所述氯盐类促凝剂为氯化钠、氯化钾和氯化钙中的一种或多种，所述醇胺类促凝剂为三乙醇胺、三异丙醇胺和三异丁醇胺中的一种或多种。
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，所述冻胶分散体由以下方法制得，该方法包括：
(1)提供含有所述冻胶分散体用组合物和水的成胶液，而后进行老化成胶，得到本体冻胶体系；
(2)将所得的本体冻胶体系与水进行剪切处理，得到冻胶分散体。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，所述冻胶分散体的粒度为0.5-10μm。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，所述碱性化合物为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、硅酸钠和氨中的一种或多种，优选为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的聚合物三元复合驱油体系，其中，所述表面活性剂为烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、石油磺酸盐和石油羧酸盐中的一种或多种，更优选为烷基苯磺酸盐。
12.权利要求1-11中任意一项所述的聚合物三元复合驱油体系在油田驱油中的应用。
13.一种驱油方法，该方法包括：
(1)向地层中注入前置预处理段塞；
(2)向地层中注入主体段塞；
(3)向地层中注入保护段塞；
(4)向地层中注入过顶替液；
其中，所述前置预处理段塞采用的是表面活性剂，所述主体段塞采用的是权利要求1-11中任意一项所述的聚合物三元复合驱油体系，所述保护段塞采用的是冻胶分散体。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述前置预处理段塞的体积注入量为地层孔隙体积的1-5％；
所述主体段塞的体积注入量为地层孔隙体积的65-88％；
所述保护段塞的体积注入量为地层孔隙体积的10-25％；
所述过顶替液的体积注入量为地层孔隙体积的1-5％。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，该方法还包括：在完成步骤(1)-(4)后，关闭油井3-5天，再开井恢复生产。
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