CN114206955A - 控制油气井中过量水和水性流体的产生的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了为了选择性地减少油气井中水和水性流体的过量产生而对地下地层的渗透率进行改性的方法，其中所述方法利用包含共聚物的乳液，所述共聚物典型地在水性盐介质中制备。
Description
技术领域
本发明涉及为了选择性地减少油气井中水和水性流体的过量产生而对地下地层的渗透率进行改性的组合物和方法。本发明利用一种乳液，其包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；(c)任选地，多元醇；(d)作为剩余部分的水；重量百分比是基于乳液的总重量。典型地，所述乳液在水性盐介质中制备。
背景技术
从油气井产出水和水性流体是一种普遍现象。水和水性流体通常与油或气共存于相同或相邻的地层中。在油或气的采收过程中，水和水性流体通常与期望的油或气共同产生，从而导致操作问题。当油气从生产井中移除时，水和水性流体开始通过地层推入其最终与油气一起被生产的井中。这减少了可以采收的油气量。此外，一旦水和水性流体从井中移除，其必须与产出的油气分离并以对环境安全的方式处置。这增加了采收操作的额外费用。水和水性流体的产生还可能引起其它问题，例如管材和地面设备的结垢。
现已开发出限制水和水性流体产生的方法。例如，已将合成的水溶性或可分散的共聚物用于所谓的相对渗透率改性方法(以下称为“RPM”)。RPM方法涉及减少在生产井附近的具有油和/或气的地层中地下水的流动，其中使地层中水和水性流体的渗透率最小化，而不会引起油和/或气的渗透率的显著下降。因此，RPM方法需要对油/气和水进行具有高选择性的渗透率改性。还非常希望用于RPM目的的试剂不受通常在油气井中存在的酸性或碱性条件、盐含量或高温的影响。
在改变地下地层中水的渗透率的常规方法中，将可交联聚合物与选定的交联体系(典型地，各自为水溶液的形式)同时注入地层中。溶液渗透到具有最高水渗透率的区域，交联反应在数小时内进行，产生水性(溶胀)凝胶。
热固性酚醛聚合物是与水溶性可交联聚合物组合使用的示例性交联体系。其它交联剂包括可与含羧基共聚物反应的多价金属化合物，例如络合的铬、锆或钛化合物。
美国专利第6,228,812 B1号公开了一种包含水性聚合物的组合物，其可用于地下地层的选择性渗透率改性以减少或消除从烃井产生的水量，而不显著影响烃的生产。该聚合物是至少一种锚定基团与至少一种亲水性单体(例如AMPS)组合的共聚物。典型的锚定基团是N-乙烯基甲酰胺、N-甲基乙酰胺和/或N，N-二烯丙基乙酰胺。
美国专利第6,465,397 B1号公开了一种水性交联AM/AMPS共聚物，其能够在多孔地下地层中提供传染性，并提供相对渗透率改性性能。
美国专利第5,465,792 B1号公开了一种反相乳液交联聚合物，用于选择性地减少含烃油井中水的产生。该聚合物由一种或多种非离子单体以及一种或多种阳离子或阴离子单体组成。所使用的典型非离子单体是丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮以及n-乙烯基乙酰胺。所使用的阴离子单体包括丙烯酸、丙烯酰胺基甲基丙磺酸(AMPS)、马来酸、衣康酸、苯乙烯磺酸以及乙烯基膦酸。所使用的阳离子单体包括二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺基乙基三甲基氯化铵。在聚合过程中或之后加入例如二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺、二烯丙基胺的有机交联剂，以实现三维网络结构，从而进行更好地控水。
由那些已知的RPM聚合物赋予的控水选择性并不令人满意。而且，已知的RPM组合物通常是以含有低水平的聚合物活性物质的水溶液形式，因此，需要将大量含有聚合物活性物质的流体注入到油气井中，以提供足够的控水效果。这导致操作成本增加以及采收操作的困难。
需要提供一种组合物，其能够在控制油气井中水和水性流体的过量产生中提供稳健的效率和高选择性。需要提供一种组合物，其具有高水平的RPM聚合物活性物质，同时该组合物具有可接受的粘度。需要提供一种用于控制油气井中水和水性流体的过量产生的方法，该方法对于油气采收操作而言具有成本效益且方便。
发明内容
在一个方面，提供了一种通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供乳液，该乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所述乳液的总重量；
(2)在水中稀释所述乳液以形成处理流体；
(3)将所述处理流体引入所述生产井中。
有利地，所述乳液包含：(a)15wt％至30wt％的共聚物；(b)15wt％至50wt％的水溶性盐；(c)0至5wt％的多元醇；以及(d)水；重量百分比是基于所述乳液的总重量。
有利地，所述乳液包含：(a)15wt％至25wt％的共聚物；(b)20wt％至50wt％的水溶性盐；(c)0至5wt％的多元醇；以及(d)水；重量百分比是基于所述乳液的总重量。
典型地，所述乳液通过包括以下步骤的方法制备：
(i)任选地在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体来制备离子带电聚合物分散剂。
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物。
有利地，在存在自由基聚合控制剂的情况下，由所述离子单体制备所述离子带电聚合物分散剂。
所述离子带电聚合物分散剂例如是由至少一种根据通式(II)的阴离子单体制备：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
M是氢、碱金属离子或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
第二步(ii)中的所述非离子单体例如是根据通式(III)：
其中：
R3是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
R4和R5各自为氢或C1至C5的烷基或羟烷基；并且
第二步(ii)中的所述离子单体是根据通式(II)：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
M是氢、碱金属离子或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
所述自由基聚合控制剂例如是根据通式(I)：
其中，Z代表：
-氢原子，
-氯原子，
-任选取代的烷基或任选取代的芳基，
-任选取代的杂环，
-任选取代的烷硫基，
-任选取代的芳硫基，
-任选取代的烷氧基，
-任选取代的芳氧基，
-任选取代的氨基，
-任选取代的肼基，
-任选取代的烷氧基羰基，
-任选取代的芳氧基羰基，
-任选取代的羧基或酰氧基，
-任选取代的芳氧基，
-任选取代的氨基甲酰基，
-氰基，
-二烷基膦酸基或二芳基膦酸基，
-二烷基亚膦酸基或二芳基亚膦酸基，或
-聚合物链，
并且R1代表：
-任选取代的烷基、酰基、芳基、芳烷基、烯基或炔基，-饱和或不饱和的、芳香族的、任选取代的碳环或杂环，或者
-聚合物链。
在另一方面，提供了一种乳液用于通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体的用途，所述乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所属乳液的总重量。
具体实施方式
在整个说明书(包括权利要求书)中，除非另有说明，否则术语“包含一个”或“包含”应理解为与术语“包含至少一个”同义，并且“之间”应理解为包含界限。
应该注意的是，在指定浓度、重量比或数量的任何范围时，任何特定的较高浓度、重量比或数量可以与任何特定的较低浓度、重量比或数量相关联。
如本说明书所用，术语“烷基”是指饱和的烃基，其可以是直链、支化或环状的，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、正己基、环己基。
如本说明书所用，术语“羟烷基”是指被羟基取代的烷基，例如羟甲基、羟乙基、羟丙基和羟癸基。
如本说明书所用，术语“(Cn至Cm)”是指有机基团，其中n和m各自为整数，表示该基团每个基团可包含n个碳原子至m个碳原子。
如本说明书所用，术语“离子单体”是指具有阴离子或阳离子电荷的单体，或具有两性离子电荷的单体。典型的阴离子单体包括2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或其盐、(甲基)丙烯酸钠盐以及磷酸乙烯酯。典型的阳离子单体包括2-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵以及二烯丙基二甲基氯化铵。典型的两性离子单体包括含甜菜碱基团的(甲基)丙烯酸酯以及含甜菜碱基团的(甲基)丙烯酰胺。
如本说明书所用，术语“非离子单体”是指不带电荷的单体，典型地，例如丙烯酰胺以及N，N-二甲基丙烯酰胺。
如本说明书所用，术语“生产井”是指天然形成的或钻入地下地层以生产天然烃(例如油、气及其混合)的井。生产井包括但不限于用于油气生产的常规井和非常规井。
如本说明书所用，术语“聚合物分散剂”是指可溶于水的亲水性聚合物，其通常可充当随后聚合反应的分散剂。
术语“聚合物分散体”是指其中包含一种或多种非离子单体和/或离子单体的离散聚合物颗粒分散在水相中的分散体。
如本说明书所用，术语“自由基聚合控制剂”是指能够延长聚合反应中生长的聚合物链的寿命并使聚合具有活性或可控性质的化合物。该控制剂通常是如在已知为术语RAFT或MADIX的可控自由基聚合中使用的可逆转移剂，该可控自由基聚合通常使用可逆加成断裂链转移的方法，例如在美国专利第9,580,535号、PCT国际申请公开第WO96/30421、WO98/01478、WO99135178和WO98/58974号中所描述的那些。
本发明涉及一种通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体(例如水)的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供乳液，该乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所述乳液的总重量；
(2)在水中稀释所述乳液以形成处理流体；
(3)将所述处理流体引入所述生产井中。
典型地，所述乳液通过包括以下步骤的方法制备：
(i)任选地在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体来制备离子带电聚合物分散剂。
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物。
用于控制水性流体的所述方法特别涉及选择性地减少来自生产井中的地下地层的水性流体(特别是水)的产生。
因此，本发明还提供了一种用于选择性地减少来自生产井中的地下地层的水性流体的产生的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供乳液，该乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所述乳液的总重量；
(2)在水中稀释所述乳液以形成处理流体；
(3)将所述处理流体引入所述生产井中。
本发明还涉及一种乳液用于通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体的用途，所述乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所属乳液的总重量。本发明还涉及一种乳液用于选择性地减少来自生产井中的地下地层的水性流体的产量的用途，所述乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所属乳液的总重量。
在根据本发明的上述用途中，所述乳液典型地通过包括以下步骤的方法制备：
(i)任选地在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体来制备离子带电聚合物分散剂。
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物。
乳液
根据本发明的乳液包含：
(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；
(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及
(c)任选地，多元醇；
重量百分比是基于乳液的总重量。
乳液含有作为剩余部分的水。
典型地，乳液通过涉及在水性盐介质中聚合的方法制备，其中共聚物通过两步反应生成。
具体而言，用于制备乳液的所述方法包括以下步骤：
(i)任选地在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体来制备离子带电聚合物分散剂。
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物。
第一步(i)可以在存在或不存在所述盐介质的情况下进行。第二步(ii)在存在所述盐介质的情况下进行。
关于第一步(i)，在一个实施例中，由至少一种离子单体制备离子带电聚合物分散剂，其中该反应在自由基形成条件下进行。所得的离子带电聚合物分散剂将用作后续聚合反应的稳定剂。在该步骤中可以任选地加入水溶性盐。
在另一实施例中，在自由基聚合控制剂的存在下，由至少一种离子单体制备离子带电聚合物分散剂。因此，该反应在受控自由基聚合条件下进行。所得的离子带电聚合物分散剂是一种活性聚合物，其在后续步骤中加入时可以与其他单体进行共聚。在该步骤中可以任选地加入水溶性盐。因此，本发明还涉及一种通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供乳液，该乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所述乳液的总重量；
(2)在水中稀释所述乳液以形成处理流体；
(3)将所述处理流体引入生产井中；
其中，所述共聚物由包括以下步骤的方法制备：
(i)在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体制备离子带电聚合物分散剂；
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物。
有利地，自由基聚合控制剂是带有硫代羰基硫基团-S(C＝S)-的化合物。根据一些实施例，自由基聚合控制剂可以带有几个硫代羰基硫基团。任选地，自由基聚合控制剂可以是带有这种基团的聚合物链。因此，该自由基聚合控制剂可以例如对应于以下通式(I)：
其中，Z代表：
-氢原子，
-氯原子，
-任选取代的烷基或任选取代的芳基，
-任选取代的杂环，
-任选取代的烷硫基，
-任选取代的芳硫基，
-任选取代的烷氧基，
-任选取代的芳氧基，
-任选取代的氨基，
-任选取代的肼基，
-任选取代的烷氧基羰基，
-任选取代的芳氧基羰基，
-任选取代的羧基或酰氧基，
-任选取代的芳氧基，
-任选取代的氨基甲酰基，
-氰基，
-二烷基膦酸基或二芳基膦酸基，
-二烷基亚膦酸基或二芳基亚膦酸基，或
-聚合物链，
并且R1代表：
-任选取代的烷基、酰基、芳基、芳烷基、烯基或炔基，
-饱和或不饱和的、芳香族的、任选取代的碳环或杂环，或者
-聚合物链，当在第一步中使用该自由基聚合控制剂时，该聚合物链优选是亲水的或具有水分散性的。
基团R1或Z在被取代时，可以用可选取代的苯基、可选取代的芳族基团、饱和或不饱和的碳环、饱和或不饱和的杂环或选自以下各项的基团进行取代：烷氧基羰基或芳氧基羰基(-COOR’)、羧基(-COOH)、酰氧基(-O2OR’)、氨基甲酰基(-CONR’)、氰基(-CN)、烷基羰基、烷基芳基羰基、芳基羰基、芳基烷基羰基、邻苯二甲酰亚胺基、马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、脒基、胍基、羟基(-OH)、氨基(-NR’)、卤素、烯丙基、环氧基、烷氧基(-OR’)、烷硫基、芳硫基、具有亲水性或离子性的基团(例如羧酸的碱金属盐、磺酸的碱金属盐)、聚氧化烯链(PEO、PPO)、阳离子取代基(季铵盐)，其中R’代表烷基或芳基，或聚合物链。
对于通式(I)的自由基聚合控制剂，通常优选基团R1具有亲水性。有利地，R1是具有水溶性或水分散性的聚合物链。
或者，基团R1可以是两亲性的，即可以具有亲水性和亲脂性。优选地，R1不是疏水性的。
关于通式(I)的自由基聚合控制剂，R1通常可以是取代或未取代的(优选为取代的)烷基。然而，自由基聚合控制剂可以包含其他类型的基团R1，尤其是环或聚合物链。
任选取代的烷基、酰基、芳基、芳烷基或炔基通常包含1至20个碳原子，优选1至12个碳原子，更优选1至9个碳原子。其可以是线性的或支化的。其也可以被氧原子(尤其是以酯的形式)取代，或被硫原子或氮原子取代。
在烷基中，尤其可以提及甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、异丙基、叔丁基、戊基、己基、辛基、癸基或十二烷基。
炔基是通常含有2至10个碳原子的基团，并且含有至少一个炔属不饱和，例如乙炔基。
酰基是通常含有1至20个碳原子以及羰基的基团。
在芳基中，可以特别提及苯基，其任选地尤其被硝基或羟基官能团取代。
在芳烷基中，可以特别提及苄基或苯乙基，其任选地尤其被硝基或羟基官能团取代。
当R1或Z为聚合物链时，该聚合物链可以衍生自自由基聚合或离子聚合或衍生自缩聚。
优选地，自由基聚合控制剂是包含硫代羰基硫基团-S(C＝S)-的化合物。因此，例如，自由基聚合控制剂可以是包含黄原酸酯基团(带有-S(C＝S)-O-官能团)的化合物，例如黄原酸酯。
优选地，自由基聚合控制剂是选自黄原酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和二硫代肼基甲酸酯的化合物。特别是具有O-乙基黄原酸酯官能团-S(C＝S)-OCH2CH3的黄原酸酯，例如O-乙基-S-(1-甲氧羰基乙基)黄原酸酯(CH3CH(CO2CH3))S(C＝S)-OEt。另一种合适的自由基聚合控制剂是具有式PhCH2S(C＝S)SCH2Ph的二苄基三硫代碳酸酯，其中Ph是指苯基。
根据本发明的实施例中的任何一个，适用于第一步(i)的离子单体可以是阴离子、阳离子或两性的。也可以在该步骤中在所述离子单体之外再添加非离子单体，在这种情况下，所得的离子带电聚合物分散剂包含离子单体和非离子单体。还应理解，所使用的离子单体可以是单一单体或两种或更多种单体的混合。
优选地，离子单体是阴离子单体，并且离子带电聚合物分散剂是阴离子带电聚合物分散剂。
阴离子单体
适用于本发明的阴离子单体的示例包括但不限于：烯属不饱和的羧酸、磺酸和膦酸及/或其衍生物，例如丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯丙烯酸、巴豆酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、富马酸、乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、丙烯酸磺乙酯、甲基丙烯酸磺乙酯、丙烯酸磺丙酯、甲基丙烯酸磺丙酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基磺酸、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基膦酸、α-甲基乙烯基膦酸、烯丙基膦酸以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，或其盐。
有利地，第一步(i)中的阴离子单体是根据通式(II)：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R2是氢或甲基；
M是氢、碱金属离子(例如Na+、K+和Ca2+)或NH4 +或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
在一个优选实施例中，使用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或其盐，或其与乙烯基磺酸及其盐、苯乙烯磺酸及其盐的组合。
阳离子单体
适用于本发明的阳离子单体的示例包括但不限于：丙烯酸和甲基丙烯酸的二烷基氨基烷基酯及其季盐或酸盐，包括但不限于丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯季盐、丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基硫酸季盐、丙烯酸二甲基氨基乙酯丙烯酸苄基氯季盐、丙烯酸二甲基氨基乙酯硫酸盐、丙烯酸二甲基氨基乙酯盐酸盐、丙烯酸二乙基氨基乙酯甲基氯季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基硫酸季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯苄基氯季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯硫酸盐；二烷基氨基烷基丙烯酰胺或二烷基氨基烷基甲基丙烯酰胺及其季盐或酸盐，例如丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、二甲基氨基丙基丙烯酰胺甲基硫酸季盐、二甲基氨基丙基丙烯酰胺硫酸盐、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺甲基硫酸季盐、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺硫酸盐；二乙基氨基乙基丙烯酸酯；二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯；以及二烯丙基二烷基卤化铵，例如二烯丙基二乙基氯化铵和二烯丙基二甲基氯化铵。在优选实施例中，单独或以组合使用2-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氨丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氨丙基三甲基氯化铵。
两性单体
适用于本发明的两性单体的示例包括但不限于：甜菜碱类型，例如，含甜菜碱基团的(甲基)丙烯酸酯、含甜菜碱基团的(甲基)丙烯酰胺；磺基甜菜碱类型，例如磺基丙基二甲基铵丙基丙烯酰胺、磺基丙基二甲基铵丙基甲基丙烯酰胺(SPP)、磺基羟丙基二甲基铵丙基甲基丙烯酰胺(SHPP)、2-乙烯基(3-磺基丙基)吡啶鎓甜菜碱、4-乙烯基(3-磺基丙基)吡啶鎓甜菜碱、1-乙烯基-3-(3-磺基丙基)咪唑鎓甜菜碱或磺基丙基甲基二烯丙基铵甜菜碱。
非离子单体
适用于本发明的非离子单体的示例包括但不限于：不具有阴离子或阳离子电荷的任何水溶性单体，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基丙酰胺、N-乙烯基-N-甲基丙酰胺以及N-乙烯基丁酰胺，但不限于其他种类的非离子单体，例如N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮；N-乙烯基丙酰胺、N-乙烯基-N-甲基丙酰胺以及N-乙烯基丁酰胺。
有利地，第一步(i)中的非离子单体是根据通式(III)：
其中：
R3是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R3是氢或甲基；
R4和R5各自为氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R4和R5各自为氢或甲基。
水溶性盐
可以在第一步(i)中加入水溶性盐。适用于本发明的水溶性盐包括但不限于：硫酸铵、氯化铵、氯化钾、氯化钙、溴化钠、溴化钙、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝、硝酸钠、硝酸镁、硝酸钾及其组合，并且不限于碱金属和碱土金属的乙酸盐、苯甲酸盐和甲酸盐。
在第二步(ii)中，将来自第一步(i)的聚合物分散剂(活性聚合物分散剂或不是活性聚合物分散剂)加入到包含至少一种非离子单体和一种离子单体的水性溶液中，随后连续聚合以获得所述共聚物。
适用于本发明的第二步(ii)的非离子单体的示例包括但不限于：不具有阴离子或阳离子电荷的任何水溶性单体，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基丙酰胺、N-乙烯基-N-甲基丙酰胺以及N-乙烯基丁酰胺，但不限于其他种类的非离子单体，例如N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮；N-乙烯基丙酰胺、N-乙烯基-N-甲基丙酰胺以及N-乙烯基丁酰胺。
根据本发明实施例中的每一个，在第二步(ii)中使用的非离子单体优选根据通式(III)：
其中：
R3是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R3是氢或甲基；
R4和R5各自为氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R4和R5各自为氢或甲基。
适用于第二步(ii)的离子单体可以选自上述那些阳离子、阴离子和两性单体，优选地，第二步(ii)中的离子单体是阴离子单体。
有利地，第二步(ii)中的阴离子单体是根据通式(II)：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R2是氢或甲基；
M是氢、碱金属离子(例如Na+、K+和Ca2+)或NH4 +或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
在一个优选实施例中，在第二步(ii)中使用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或其盐，或其与乙烯基磺酸及其盐、苯乙烯磺酸及其盐的组合。
根据本发明，在第二步(ii)中加入水溶性盐。适用于本发明的水溶性盐包括但不限于：硫酸铵、氯化铵、氯化钾、氯化钙、溴化钠、溴化钙、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝、硝酸钠、硝酸镁、硝酸钾及其组合，并且不限于碱金属和碱土金属的乙酸盐、苯甲酸盐和甲酸盐。该盐特别是硫酸盐，例如硫酸铵、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝及其混合物。
在一个实施例中，在第二步(ii)中使用如上所述的在自由基形成条件下制备的离子带电聚合物分散剂。所得的离子带电聚合物分散剂用作后续聚合反应的稳定剂。
在另一实施例中，在第二步(ii)中使用如上所述的在存在自由基聚合控制剂的情况下制备的离子带电聚合物分散剂。所得的离子带电聚合物分散剂是一种活性聚合物，其与在第二步(ii)中加入的其他非离子单体和离子单体进行共聚。在第二步中获得的共聚物是单一聚合物，因为活性的离子带电聚合物分散剂与随后加载的单体反应并形成共价键，并且成为共聚物链的一部分。在这种情况下，可以使用技术人员已知的用于MADIX方法的条件(特别是根据美国专利第9,580,535号的条件)进行第二步(ii)。可以理解，当共聚物在受控自由基聚合条件下制备时，该共聚物包含：在一个末端的离子带电聚合物分散剂的嵌段，该嵌段在所述第一步(i)中形成；以及包含在第二步(ii)中加载的所述非离子单体和所述离子单体的嵌段。优选地，共聚物包含10％至80％的离子带电聚合物分散剂的所述嵌段，以及20％至90％的在第二步(ii)中加入的附加单体的所述嵌段。
在第二步(ii)中，可以向反应混合物中加入多元醇。适用于本发明的多元醇包括但不限于：二醇、多羟基醇、单糖和二糖。优选的多元醇包括丙二醇、异戊二醇、1，3-丁二醇、二丙二醇、甘油、二甘油、三甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、赤藓醇、季戊四醇、山梨醇酐、山梨醇、葡萄糖、麦芽糖醇、蔗糖、海藻糖、聚乙二醇。
优选的多元醇可以选自乙二醇、甘油、丙二醇和季戊四醇。
还可以在该方法中(在第一步(i)或第二步(ii)或两者中)使用用于生成自由基的引发剂。多种自由基形成化合物可以用作水溶性引发剂，其用作聚合反应的催化剂。用作催化剂的典型化合物可以是经由热分解形成自由基的那些化合物(在本领域中被称为“热引发剂”)，或者可以是经由氧化/还原反应形成自由基的化合物的组合。这种催化剂是氧化剂和还原剂的组合，并且在本领域中通常被称为“氧化还原引发剂”。热催化剂或氧化还原催化剂均可用于本发明。
用作热引发剂的典型催化剂包括例如过硫酸盐，特别是过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、2，2′-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐等。典型的氧化还原引发剂包括例如氧化剂或引发剂的组合，例如过氧化物，特别是过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化月桂基、过氧化氢、2，2′-偶氮二异丁腈等。典型的还原剂包括亚硫酸氢钠、甲醛次硫酸氢钠、连二亚硫酸钠以及抗坏血酸和异抗坏血酸。水溶性引发剂的用量可以为总单体重量的0.1至3重量百分比，更优选为总单体用量的约0.1至1重量百分比。
根据本发明，也可以使用本领域技术人员已知的其他添加剂或组分。这些包括用于控制分子量的链转移剂、用于调节pH的添加剂以及用作保护性胶体的化合物(其为聚合物颗粒提供额外的稳定性)。
在本发明的优选实施例中，提供了一种通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体(例如水)的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供乳液，该乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所述乳液的总重量；
(2)在水中稀释所述乳液以形成处理流体；
(3)将所述处理流体引入所述生产井中。
其中，所述乳液由包括以下步骤的方法制备：
(i)在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体制备离子带电聚合物分散剂；
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物。
在本发明的另一优选实施例中，提供了一种通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体(例如水)的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供乳液，该乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所述乳液的总重量；
(2)在水中稀释所述乳液以形成处理流体；
(3)将所述处理流体引入所述生产井中。
其中，所述乳液由包括以下步骤的方法制备：
(i)在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体制备离子带电聚合物分散剂；
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物；其中，所述非离子单体是根据通式(III)：
其中：
R3是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R3是氢或甲基；
R4和R5各自为氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R4和R5各自为氢或甲基。
在本发明的另一优选实施例中，提供了一种通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体(例如水)的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供乳液，该乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所述乳液的总重量；
(2)在水中稀释所述乳液以形成处理流体；
(3)将所述处理流体引入所述生产井中。
其中，所述乳液由包括以下步骤的方法制备：
(i)在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体制备离子带电聚合物分散剂；
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物；其中，所述非离子单体是根据通式(III)：
其中：
R3是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R3是氢或甲基；
R4和R5各自为氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R4和R5各自为氢或甲基；并且
所述第二步(ii)中的所述离子单体是根据通式(II)：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R2是氢或甲基；
M是氢、碱金属离子(例如Na+、K+和Ca2+)或NH4 +或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
根据本发明的乳液是在水性盐介质中制备，例如，在存在水溶性盐的情况下进行第二步(ii)。该乳液含有高水平的聚合物活性物质，并具有令人满意的粘度。例如，所述乳液含有10wt％至30wt％的所述共聚物；优选地，所述乳液含有10wt％至25wt％的所述共聚物；更优选地，所述乳液含有15wt％至25wt％的所述共聚物；重量百分比是基于乳液的总重量。相反，通过常规方法制备的聚合物分散体(例如在水中制备的那些)通常含有小于5wt％的聚合物活性物质。另一方面，在这些聚合物分散体中增加聚合物含量将导致非常高的粘度。这将对油气采收操作造成问题。
有利地，乳液包含：
a)15wt％至30wt％的共聚物；
b)15wt％至50wt％的水溶性盐；
c)0至5wt％的多元醇；以及
d)水；
重量百分比是基于乳液的总重量。
更有利地，乳液包含：
a)15wt％至25wt％的共聚物；
b)20wt％至50wt％的水溶性盐；
c)0至5wt％的多元醇；以及
d)水；
重量百分比是基于乳液的总重量。
根据本发明的共聚物的重均分子量优选为750000至10000000道尔顿，更优选为1000000至5000000道尔顿，甚至更优选为2500000至5000000道尔顿。
在本发明的优选实施例中，所述共聚物包含：(i)位于一个末端的离子带电聚合物分散剂的嵌段；以及(ii)包含非离子单体和离子单体的嵌段；
其中，所述离子带电聚合物分散剂是由至少一种根据通式(II)的阴离子单体制备的阴离子带电聚合物分散剂：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R2是氢或甲基；
M是氢、碱金属离子(例如Na+、K+和Ca2+)或NH4 +或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基；
并且所述非离子单体是根据通式(III)：
其中：
R3是氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R3是氢或甲基；
R4和R5各自为氢或C1至C5的烷基或羟烷基，优选地，R4和R5各自为氢或甲基。
选择性渗透率改性的方法
本说明书中所描述的乳液可以在水基处理流体中稀释，以实现地下地层的选择性渗透率改性。值得注意的是，乳液可用于选择性地减少来自生产井中的地下地层的水性流体(例如水)的产量，而基本上不影响相关的烃(例如油、气及其混合物)的产量。
该方法还可以包括在将处理流体引入地层之前预水解共聚物。预水解可以包括：在水性溶液中稀释共聚物；将处理流体的pH调节至约1至约3；将处理流体加热至约20℃至约100℃的温度；以及将处理流体中和至约7至约8.5的pH。该方法还可以进一步包括在引入之前和水解之后将处理流体的pH调节到低于约8.0。
处理流体还可以包含互溶剂。在这点上，可以使用适于溶解烃的任何互溶剂，包括但不限于萜烯(例如柠檬烯)、C3至C9醇、糖醚(例如乙二醇单丁醚，“EGMBE”)或其混合物。
在本发明的方法中可以使用本领域已知的用于增产和井处理的其它添加剂。例如，可以使用表面活性剂、增稠剂、转向剂、pH缓冲剂等。在一个实施例中，如果需要，可以使用内部转向材料。合适的转向剂的示例包括但不限于粘性水外乳液，并且是本领域技术人员已知的。
乳液可以以约500ppm至约10000ppm、例如约500ppm至5000ppm、例如约1000ppm至5000ppm的浓度加入到处理流体中。
可以在将增产流体引入地下地层之前将处理流体引入地下地层。处理流体可用于接触地下地层，并且在不显著降低油在地层内的渗透率的情况下显著降低水在地层内的渗透率。
处理流体可以间歇制备或通过连续混合工艺制备。例如，处理流体可以首先全部制备，然后注入或以其它方式引入地下地层中。这被称为“间歇混合”过程。在另一实施例中，处理流体可以通过连续混合工艺制备，其中将处理流体组分混合在一起，同时将流体引入井筒中。“引入”是指可以使用本领域已知的任何合适的方式将流体泵送、注入、倾倒、释放、置换、点样、循环或以其它方式放置在井、井筒和/或地层内。
本说明书中所描述的乳液及其处理流体可适用于本领域已知的井处理，包括但不限于淡水、pH范围为1.0至3.0的酸化水、盐水、海水、合成盐水(例如2％KCl)等。
可以将本说明书中所描述的乳液在引入井筒之前的任何点加入到水基流体中或与水基流体组合，并且可以以全部或部分的处理流体体积进行使用。乳液可以用作水性处理流体中的唯一组分，或者可以与增产流体或其它井处理流体(例如水力压裂液、酸性流体、表面活性剂挤压处理流体)的其它组分组合。有可能希望一旦识别出锥进或窜流问题(或潜在的锥进或窜流问题)就进行控水处理，而不是等待锥进或窜流变得严重的点。
当与井处理(例如增产处理)结合使用时，处理流体的引入流速典型地取决于所进行的处理的性质。例如，在酸基质处理的情况下，本说明书中所描述的处理流体可以在酸处理之前、酸处理中(或两者)包括在“前置”流体中，并且典型地以类似于针对单独注入的处理流体所采用的速率的方式以低于压裂地层所需的流速的速率引入。当与水力压裂处理结合使用时，流体引入速率(无论是作为前置液、在压裂处理流体中或两种情况下使用)典型地高于导致压力超过压裂地层所需压力的速率。无论是作为独立流体还是在增产流体(例如酸性流体或水力压裂流体)中使用，典型地，使用类似浓度的共聚物。
在一个用于处理生产井中的地下地层的控水处理实施例中，井可以在引入处理流体后闭合约6至约48小时，以允许共聚物的最大锚定和保留。在这种闭合期之后，井可以恢复生产。
示例1-活性离子聚合物分散剂的制备(第一步(i))
根据以下程序制备聚合物分散剂：将250.03g的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠盐(50wt％)、0.05g的
A1(自由基聚合控制剂，购自Solvay)和250.11g去离子水注入配备有机械搅拌器的1升反应器中，将混合物在200rpm下搅拌30分钟，形成均匀溶液。溶液先用800cc/min的氮气进行鼓泡40分钟，然后加热到35℃，随后加入0.5g的5wt％的过硫酸钠(SPS)水性溶液以及1.3g的5wt％的甲醛次硫酸氢钠(NaFS)水性溶液。每隔一小时后，添加相同量的SPS和NaFS。3小时后，将形成的粘性溶液加热至45-50℃，并加入0.5g的10wt％的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐溶液。陈化1小时后，将混合物冷却至室温，并回收聚合物分散剂溶液。
示例2-聚合物乳液的制备(第二步(ii))
将71.66g的硫酸铵、12.58g的硫酸钠、0.05g的EDTA和213.2g的去离子水注入1升的树脂反应器中并搅拌15分钟。随后，添加95.12g的丙烯酰胺(50wt％)、8.6g的甘油、53.09g的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠(50wt％)以及44.6g的在示例1中制备的聚合物分散剂并进行搅拌，以形成均匀溶液。溶液用800cc/min的氮气进行鼓泡40分钟，然后加热至40℃，随后添加0.75g的10wt％的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐的水性溶液。每隔30分钟后，加入等量的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐。在聚合过程中，整个混合物变为乳状。3小时后，加入3g的10wt％的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐溶液，并陈化1小时。
示例3-聚合物乳液的制备(第二步(ii))
将71.65g的硫酸铵、12.61g的硫酸钠、0.05g的EDTA和213.0g的去离子水注入1升的树脂反应器中并搅拌15分钟。随后，添加118.45g的丙烯酰胺(50wt％)、4.3g的甘油、29.59g的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠(50wt％)以及44.63g的在示例1中制备的聚合物分散剂并进行搅拌，以形成均匀溶液。溶液用800cc/min的氮气进行鼓泡40分钟，然后加热至40℃，随后添加0.75g的10wt％的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐的水性溶液。每隔30分钟后，加入等量的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐。在聚合过程中，整个混合物变为乳状。3小时后，加入3g的10wt％的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐溶液，并陈化1小时。获得最终的聚合物乳液。
示例4-聚合物乳液的制备(第二步(ii))
将286.72g的硫酸铵、50.45g的硫酸钠、0.2g的EDTA和816.1g的去离子水注入2.5升的树脂反应器中并搅拌15分钟。随后，添加380.4g的丙烯酰胺(50wt％)、31.98g的甘油、212.41g的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠(50wt％)以及213.42g在示例1中制备的聚合物分散剂并进行搅拌，以形成均匀溶液。溶液用800cc/min的氮气进行鼓泡40分钟，然后加热至40-50℃，随后添加3g的10wt％的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐的水性溶液。每隔30分钟后，加入等量的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐。在聚合过程中，整个混合物变为乳状。3小时后，加入12g的10wt％的2，2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐溶液，并陈化1小时。获得最终的聚合物乳液。
示例2至4中获得的制剂如下表1所示：
表1
示例5-过滤试验
通过根据以下程序的过滤试验评估由本发明的乳液赋予的选择性渗透率改性。使用示例2中制备的乳液。
1.将过滤盘(来自Ofite公司的Berea砂岩盘，具有10毫达西(md)至1达西(Darcy)的各种渗透率范围)放置在HTHP滤失池(来自Ofite公司)的底部。
2.将250ml的2％KCl溶液倒入滤失池中，关闭滤失池的顶盖，然后在滤失池中施加约5.0psi的压力。加热滤失池约30分钟，直到温度达到150°F。一旦池中的温度稳定在测试温度，打开底部阀，使2％KCl溶液流过Berea砂岩盘，并收集流体泄漏体积与时间的关系。该流速为Qwi值(水初始流速)。2％KCl溶液应完全排出。
3.打开顶盖，然后将250ml的Calumet LVP 100油(粘度约为1.2cP)倒入滤失池，然后施加约5.0psi的压力，等待直到温度达到150°F(约30分钟)。打开底阀，使油流过Berea砂岩盘，并收集流体体积与时间的关系。该流速为Qoi值(油初始流速)。Calumet LVP 100油应完全排出。
4.打开滤失池的底盖，反转砂岩盘，然后关闭底盖。
5.重复步骤3，将含有2wt％至6wt％共聚物的2％KCl溶液注入滤失池，闭合30分钟后打开底部阀并收集约20ml泄漏流体。关闭底部阀，然后闭合120分钟。
6.闭合120分钟后，释放压力，移除滤失池。打开顶盖，倒出流体。打开底盖，然后反转砂岩盘，关闭底盖。
7.将滤失池放回其支架。
8.重复步骤2，此时将是Qwf(水最终流速)。
9.重复步骤3，此时将是Qof(油最终流速)。
过滤试验的结果如下表2所示。将水流的减少百分比计算为(水最终流速-水初始流速)/水初始流速。将油流的减少百分比计算为(油最终流速-油初始流速)/油初始流速。
表2
已证明根据本发明的乳液可以选择性地降低水的渗透率。选择性高，表现为水流和油流的减少差异性。
Claims (17)
1.一种通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供乳液，该乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所述乳液的总重量；
(2)在水中稀释所述乳液以形成处理流体；
(3)将所述处理流体引入所述生产井中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述乳液包含：(a)15wt％至30wt％的所述共聚物；(b)15wt％至50wt％的所述水溶性盐；(c)0至5wt％的所述多元醇；以及(d)水；重量百分比是基于所述乳液的总重量。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述乳液包含：(a)15wt％至25wt％的所述共聚物；(b)20wt％至50wt％的所述水溶性盐；(c)0至5wt％的所述多元醇；以及(d)水；重量百分比是基于所述乳液的总重量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述乳液通过包括以下步骤的方法制备：
(i)任选地在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体来制备离子带电聚合物分散剂；
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述水溶性盐选自由以下各项组成的组：硫酸铵、氯化铵、氯化钾、氯化钙、溴化钠、溴化钙、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝、硝酸钠、硝酸镁、硝酸钾及其组合。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述离子带电聚合物分散剂是由至少一种根据通式(II)的离子单体制备：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
M是氢、碱金属离子或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，第二步(ii)中的所述非离子单体是根据通式(III)：
其中：
R3是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
R4和R5各自为氢或C1至C5的烷基或羟烷基；并且
第二步(ii)中的所述离子单体是根据通式(II)：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
M是氢、碱金属离子或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，在第一步(i)中，在存在自由基聚合控制剂的情况下，由所述离子单体制备所述离子带电聚合物分散剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述自由基聚合控制剂是根据通式(I)：
其中，Z代表：
-氢原子，
-氯原子，
-任选取代的烷基或任选取代的芳基，
-任选取代的杂环，
-任选取代的烷硫基，
-任选取代的芳硫基，
-任选取代的烷氧基，
-任选取代的芳氧基，
-任选取代的氨基，
-任选取代的肼基，
-任选取代的烷氧基羰基，
-任选取代的芳氧基羰基，
-任选取代的羧基或酰氧基，
-任选取代的芳氧基，
-任选取代的氨基甲酰基，
-氰基，
-二烷基膦酸基或二芳基膦酸基，
-二烷基亚膦酸基或二芳基亚膦酸基，或
-聚合物链，
并且R1代表：
-任选取代的烷基、酰基、芳基、芳烷基、烯基或炔基，
-饱和或不饱和的、芳香族的、任选取代的碳环或杂环，或者
-聚合物链。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述自由基聚合控制剂是选自由黄原酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和二硫代肼基甲酸酯组成的组的化合物。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述离子带电聚合物分散剂是由至少一种根据通式(II)的离子单体制备：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
M是氢、碱金属离子或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，第二步(ii)中的所述非离子单体是根据通式(III)：
其中：
R3是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
R4和R5各自为氢或C1至C5的烷基或羟烷基；并且
第二步(ii)中的所述离子单体是根据通式(II)：
其中：
R2是氢或C1至C5的烷基或羟烷基；
M是氢、碱金属离子或NR4 +，其中R是C1至C5的烷基或羟烷基。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述共聚物具有750000至10000000道尔顿的重均分子量。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述乳液以500ppm至10000ppm的浓度加入到所述处理流体中。
15.一种乳液用于通过处理生产井中的地下地层来控制水性流体的用途，所述乳液包含：(a)含量为10wt％至30wt％的共聚物；(b)含量为10wt％至50wt％的水溶性盐；以及(c)任选地，多元醇；重量百分比是基于所属乳液的总重量。
16.根据权利要求15所述的用途，其中所述乳液通过包括以下步骤的方法制备：
(i)任选地在存在自由基聚合控制剂的情况下，由至少一种离子单体来制备离子带电聚合物分散剂。
(ii)将所述聚合物分散剂加入到包含非离子单体以及离子单体的水性溶液中，然后在存在水溶性盐的情况下使该混合物进行连续聚合以获得所述共聚物。
17.根据权利要求15或16所述的用途，其中，在存在自由基聚合控制剂的情况下，由所述离子单体制备所述离子带电聚合物分散剂。
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