一种微凝胶颗粒驱油剂的制作方法

本发明涉及三次采油，具体涉及一种微凝胶颗粒驱油剂。

背景技术：

1、随着油田注水开发深入，油藏非均质性加剧，水驱效果日益变差，我国绝大多数油田已进入高含水或特高含水阶段。聚合物驱或聚合物-表活剂复合驱技术已成为高含水油田稳油控水的重要手段。由于驱油用线性聚合物受地层剪切、温度和矿化度等因素影响较大，在高温高盐油藏中使用受到限制。交联型聚合物适用油藏条件明显提高，但分子内部高交联密度导致其失去增粘能力，主要用于油水井堵水，无法作为驱油剂使用。

2、以粘弹性颗粒型驱油剂为主的非均相复合驱是一种新型化学驱技术，已在高含水油田提高原油采收率领域获得良好的应用价值。粘弹性颗粒型驱油剂具有部分支化、部分交联的分子结构特征，同时具备线性聚合物和交联型聚合物的优点。2010年7月14日申请公布的申请公布号为cn101775275a的中国专利公开了一种粘弹性颗粒驱油剂及其制备方法，是以丙烯酰胺为主链，引入功能单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯聚合而成，产物中部分交联结构提供较高的模量、耐温能力和抗剪切能力，支化结构赋予该弹性颗粒驱油剂水溶液较高的体相粘度，在温度≤85℃、矿化度≤50000mg/l的油藏中提高波及效果明显，长期稳定好。但是，该粘弹性颗粒型驱油剂主要以聚丙烯酰胺为主链，耐温抗盐性不够理想。

3、2024年4月9日申请公布的申请公布号为cn117843889a的中国专利公开了一种耐高温耐盐多元共聚物驱油剂及其制备方法，是以丙烯酰胺、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸、三丙烯酰胺丙基-三甲基氯化铵、n-苯乙基-n-乙基磺酸基丙烯酰胺等为聚合单体，聚乙二醇二丙烯酸酯(pegda)作为交联剂水溶液聚合后烘干造粒得到，引入的水溶性磺酸基团极大地提高了聚丙烯胶液体系中的抗盐性、抗温性和抗剪切性能，该多元共聚物驱油剂具有增粘性能好、耐酸、耐盐、耐高温等优点。

4、然而，上述驱油剂的耐温抗盐性仍然不够理想，尤其是在高盐条件下存在溶胀倍数小，增粘性和长期稳定性不足等问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种微凝胶颗粒驱油剂，解决现有技术驱油剂在高盐条件下存在溶胀倍数小，增粘性和长期稳定性差的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明的微凝胶颗粒驱油剂的技术方案为：

3、一种微凝胶颗粒驱油剂，所述微凝胶颗粒驱油剂由以下步骤的方法制得：将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、n,n-二甲基丙烯酰胺、不饱和多元酸在硅酸镁锂溶胶、二丙烯酸酯交联剂、水溶性多糖衍生物和引发剂存在的条件下进行反应，经剪碎、干燥后造粒。

4、本发明是对现有技术进行改进，提供的微凝胶颗粒驱油剂，通过以抗盐的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为聚合单体，引入n,n-二甲基丙烯酰胺和不饱和多元酸赋予微凝胶良好的耐温抗盐、吸水溶胀和分散性；利用硅酸镁锂溶胶与聚合物分子上酰胺基和羧基的静电吸附和氢键作用形成物理交联结构，二丙烯酸酯交联剂与聚合物通过共价键形成化学交联结构，大量亲水基团和物理-化学杂化交联结构使得微凝胶在水中能形成部分水解、部分交联形态，赋予微凝胶在水中的增粘能力；采用水溶性多糖衍生物与聚合物分子链形成半互穿网络结构，增加微凝胶弹韧性；通过功能单体改性、杂化交联和半互穿网络使得微凝胶颗粒驱油剂在高矿化度、高盐条件下具有较高的溶胀倍数、增粘性和长期稳定性；本发明的微凝胶颗粒驱油剂在90℃、84000mg/l下长期稳定性好，可深入地层发挥调驱作用，扩大波及范围，提高原油采收率。

5、为了实现半互穿网络结构，进一步提高微凝胶弹韧性，优选地，所述水溶性多糖衍生物选自羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和壳聚糖中的一种。

6、为了进一步控制与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物配合形成半互穿结构，优选地，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和水溶性多糖衍生物的质量比为(14-22):(0.25-1)。

7、为了改善物理交联网络性能，优选地，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和硅酸镁锂溶胶中的硅酸镁锂的质量比为(14-22):(0.05-0.1)。

8、为了提高反应过程中硅酸镁锂的物理交联能力，优选地，所述硅酸镁锂溶胶为硅酸镁锂溶于氯化钠水溶液中得到。

9、为了进一步提高亲水基团微凝胶颗粒驱油剂的耐温抗盐和溶胀能力，优选地，所述不饱和多元酸选自衣康酸和马来酸中的一种。

10、为了进一步控制聚合物分子链上甲基和亲水基团的引入，优选地，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、n,n-二甲基丙烯酰胺、不饱和多元酸质量比为(14-22):(5-7.5):(0.5-0.75)。

11、为了进一步使2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸得到的聚合物交联形成三维立体网络结构，优选地，所述二丙烯酸酯交联剂选自二乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯中的一种。引入聚乙二醇二丙烯酸酯或二乙二醇二甲基丙烯酸酯作为二丙烯酸酯交联剂，利用二丙烯酸酯分子上酯基的不稳定性实现微凝胶结构的支链化，从而提高微凝胶的水化增粘能力。

12、为了进一步控制聚合物的支链化程度，优选地，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和二丙烯酸酯交联剂的质量比为(14-22):(0.2-0.4)。

13、为了进一步提高聚合和支链化，优选地，所述反应温度为50～60℃，反应时间为4～6h。

技术特征：

1.一种微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述微凝胶颗粒驱油剂由以下步骤的方法制得：将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、n,n-二甲基丙烯酰胺、不饱和多元酸在硅酸镁锂溶胶、二丙烯酸酯交联剂、水溶性多糖衍生物和引发剂存在的条件下进行反应，经剪碎、干燥后造粒。

2.如权利要求1所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述水溶性多糖衍生物选自羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和壳聚糖中的一种。

3.如权利要求1或2所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和水溶性多糖衍生物的质量比为(14-22):(0.25-1)。

4.如权利要求1所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和硅酸镁锂溶胶中的硅酸镁锂的质量比为(14-22):(0.05-0.1)。

5.如权利要求1所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述硅酸镁锂溶胶为硅酸镁锂溶于氯化钠水溶液中得到。

6.如权利要求1所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述不饱和多元酸选自衣康酸和马来酸中的一种。

7.如权利要求6所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、n,n-二甲基丙烯酰胺、不饱和多元酸质量比为(14-22):(5-7.5):(0.5-0.75)。

8.如权利要求1所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述二丙烯酸酯交联剂选自二乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯中的一种。

9.如权利要求1或8所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和二丙烯酸酯交联剂的质量比为(14-22):(0.2-0.4)。

10.如权利要求1所述的微凝胶颗粒驱油剂，其特征在于，所述反应温度为50～60℃，反应时间为4～6h。

技术总结
本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种微凝胶颗粒驱油剂。本发明提供的微凝胶颗粒驱油剂由以下步骤的方法制得：将2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、N,N‑二甲基丙烯酰胺、不饱和多元酸在硅酸镁锂溶胶、二丙烯酸酯交联剂、水溶性多糖衍生物和引发剂存在的条件下进行反应，经剪碎、干燥后造粒。通过以抗盐的2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸为聚合单体，引入包含N,N‑二甲基丙烯酰胺和不饱和多元酸的功能单体提高微凝胶的耐温抗盐、溶胀和分散性，利用二丙烯酸酯交联剂和硅酸镁锂溶胶进行物理‑化学杂化交联，并与水溶性多糖衍生物形成半互穿网络得到部分支化、部分交联的分子结构，在高矿化度、高盐条件下具有较高的溶胀倍数、增粘性和长期稳定性。

技术研发人员：秦义,袁晓贤,徐海民,陈永浩,龚山华,王敏
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/21