一种兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒及其制备方法与流程

本发明属于高分子合成，具体涉及一种兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒及其制备方法。

背景技术：

1、

2、目前三次采油聚丙烯酰胺驱油剂在非均质油藏沿高渗带窜流，导致波及系数不一致，无法起到均匀提高采收率的作用。为改善和提高驱油效率，通过堵水和调整地层剖面扩大驱替波及系数是最为有效的技术。常规堵水调剖颗粒凝胶，由于交联密度大、尺寸稳定性好导致形变差、无法运移，注入量和有效作用距离短，通常仅限于井筒周围10m左右近井地带，调剖作用改善的只是井眼附近的吸水剖面。随着后续注入水量的增加，油藏的非均质性将导致注入水绕过封堵层，很快沿高渗透层窜入生产井。

3、为此油田提出了胶态分散凝胶，是聚合物分子在交联剂作用下形成分子内交联为主、几个分子间交联为辅的胶束凝胶溶液。它同时具有深部调剖和油藏内部流体流度改向技术特点，但存在聚合物交联匹配困难、矿化水、温度、注入剪切等因素影响，且分散凝胶不规整，同时在地下后续流体的驱动下凝胶线团间的部分键断裂降低了堵水效果，限制了使用条件。

技术实现思路

1、为解决油藏非均质性强、残余油开采难、常规堵水凝胶颗粒形变性差、作用有效距离短等问题，本发明的目的在于提供一种兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒及其制备方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒，该产品分子结构如下：

3、

4、式中，m占比80-90％，n占比5-10％，l占比4-10％，p占比0.1-0.5％。

5、所述粘弹颗粒由丙烯酰胺类单体、功能单体在水溶液中通过自由基氧化还原引发体系共聚，聚合后通过造粒、干燥，研磨成不同粒径的颗粒而成。

6、进一步地，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，功能单体为甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯、amps单体、亚甲基双丙烯酰胺的组合或甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯、amps单体、甲叉基丙烯酰胺的组合。

7、上述兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒的制备方法，包括以下步骤：

8、1)取1000ml烧杯加入纯水760-800份，将180-200份丙烯酰胺类单体加入搅拌完全溶解，加入amps功能单体10-20份(液体折百)搅拌完全溶解，用氢氧化钠调节溶液ph值7-8.0，加入甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯功能单体10-20份(折百)搅拌完全溶解，最后加入亚甲基双丙烯酰胺或甲叉基丙烯酰胺功能单体0.2-1份搅拌完全溶解，在0-2℃温度下，鼓氮气除氧20min后加入甲酸钠0.01-0.1份，三乙醇胺0.5-1.0份，鼓氮气除氧40min后加入过硫酸钾0.005-0.03份，再继续除氧10min后加入亚硫酸氢钠0.003-0.02份，接着通氮气直至溶液变粘稠后封口；

9、2)封口后待溶液温度升至最高值并自然降温2h后，取出胶体进行造粒成2-3mm颗粒，于65℃下干燥，干燥结束后研磨筛分成不同目数颗粒即得成品。

10、为了实现动态深度调剖，扩大注聚波及系数，并兼具驱油性能，本发明合成一种聚丙烯酰胺动态分散凝胶粘弹颗粒，产品具有交联-支化-线性、大侧基的分子结构，性能上解决了胶态分散凝胶交联匹配性差、不抗盐、受注入剪切降粘等不利因素的影响。

11、该粘弹颗粒兼具“堵”与“驱”的双重功能，可根据非均质油藏动态调整孔隙，由于有一定的粘度，通过有效封堵和运移扩大了驱替液波及系数，改善驱替液波及状况，使之前波及不到的区域得到充分驱替从而提高了整体波及体积，达到提高采收率目的。不同规格的粒径可满足不同区块油藏孔隙的堵、调需要。后续配合注入含有一定量烷基数目的聚表剂，使得残余原油驱替效果更加明显。

12、本发明具有以下有益效果：

13、(1)引入甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯和亚甲基双丙烯酰胺两种功能单体，通过分子间交联作用，形成集自身交联-支化-线性结构为一体的特殊分子结构，因此具有抗剪切的能力。

14、(2)引入amps通过磺酸基的耐盐敏性进一步提高粘弹颗粒的抗盐性，由于粘弹颗粒具有支化和交联结构导致它的耐温性大大提高，抗盐可达20000mg/l。

15、(3)通过将产品研磨成不同粒径，根据油藏的非均质性进行不同粒径产品的适配，可满足不同油藏孔隙的堵、驱要求。

16、(4)本发明的技术成果解决了胶态分散凝胶交联匹配性差、不抗盐、受注入剪切降粘等不利因素的影响，该粘弹颗粒的特殊结构改善了驱替液波及状况，使之前波及不到的区域得到充分驱替从而提高了整体波及体积，达到提高采收率目的。

技术特征：

1.一种兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒，其特征在于，分子结构如下：

2.如权利要求1所述的兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒，其特征在于，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，功能单体为甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯、amps单体、亚甲基双丙烯酰胺的组合或甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯、amps单体、甲叉基丙烯酰胺的组合。

3.一种如权利要求1或2所述的兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于高分子合成技术领域，具体涉及一种兼具动态调剖及驱油性能的粘弹颗粒及其制备方法，粘弹颗粒由丙烯酰胺类单体、功能单体在水溶液中通过自由基氧化还原引发体系共聚，聚合后通过造粒、干燥，研磨成不同粒径的颗粒而成。丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，功能单体为甲基丙烯酸N,N‑二甲氨基乙酯、AMPS单体、亚甲基双丙烯酰胺的组合或甲基丙烯酸N,N‑二甲氨基乙酯、AMPS单体、甲叉基丙烯酰胺的组合。产品具有交联‑支化‑线性、大侧基的分子结构，兼具“堵”与“驱”的双重功能，可根据非均质油藏动态调整孔隙，由于有一定的粘度，通过有效封堵和运移扩大了驱替液波及系数，改善驱替液波及状况，提高采收率。

技术研发人员：刘军旗,任建军,胡奎玲,霍永胜,李敬勇,陈小丽
受保护的技术使用者：东营宝莫环境工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12