一种油藏深部液流转向剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种油藏深部液流转向剂及其制备方法和应用。以质量百分比计，该转向剂的原料包括：丙烯酰胺类单体20-35wt％、含乙烯基的硅烷2-10wt％、含芳烃乙烯基或烯烃类单体10-25wt％、交联剂0.03-0.1wt％、引发剂0.02-0.08wt％、分散剂0.5-2wt％、防粘剂2-12wt％，余量为水。本发明专利技术还提供了上述转向剂的制备方法：将丙烯酰胺类单体、含乙烯基的硅烷以及含芳烃乙烯基或烯烃类单体混合后升温至60-80℃，加入交联剂、引发剂和分散剂，反应1-2h后，加入防粘剂，形成聚合物微球悬浮液后经过沉淀分离，得到油藏深部液流转向剂。本发明专利技术另外提供了上述转向剂在水井调剖、调驱中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种油藏深部液流转向剂及其制备方法和应用
本专利技术属于水井深部调驱领域，具体涉及一种油藏深部液流转向剂及其制备方法和应用。
技术介绍
目前辽河油田注水区块多采用调剖堵水、深部调驱、二元驱等技术改善水驱开发效果。常规调剖堵水剂存在选择性差，易污染油层，强度低，有效期短，增加潜力越来越小。目前常用的深部液流转向调剖剂有两类，一是凝胶类，二是颗粒类。凝胶类调剖剂在地层条件下，受现场配制、剪切、降解、矿化度、温度、水质、交联剂地层吸附和溶解状况等各种因素影响，易发生不交联而导致成胶情况差，或成胶稳定性差，颗粒类深部调剖剂又存在耐温耐盐性差，抗剪切能力低，高压下易破碎，很难有效封堵厚油层内的高渗透条带，效果均不理想。预交联弱凝胶类和体膨颗粒类深部液流转向剂的主剂都含有羧基或酰胺基，这类聚合物的耐温、耐盐、抗剪切性能较差，在油藏内使用易分解，这是由聚合物的分子结构决定的。从聚丙烯酰胺的分子结构可以看到：金属离子作为交联剂的凝胶型调剖剂，随着聚丙烯酰胺分子中的羧钠基含量升高(高水解度)，聚合物与交联剂交联点变多，而包水能力变差，凝胶易破胶脱水；有机交联剂类的凝胶型调剖剂，当聚丙烯酰胺分子中酰胺基在全部水解成羧钠基后，进一步水解反应在有机交联剂与聚丙烯酰分子酰胺基链接处发生，交联剂与聚丙烯酰胺交联逐渐解离，聚合物凝胶破胶脱水。同时由于交联剂一般都是两性金属的鳌合物，交联剂在一定条件下水解的羟基络合离子与调剖剂形成多核离子配合物而成为冻胶。但当地层环境介质发生变化时，这种鳌合物分子易水解电离，从而破坏了多核离子配合物而起不到将调剖剂分子交联在一起的作用，冻胶破坏。CN102504795A公开了一种调剖和深部液流转向双功能爆破型预交联凝胶颗粒，其由单体、稳定交联剂和非稳定交联剂经引发剂引发，发生聚合交联所得到的本体凝胶经干燥研磨而成的凝胶颗粒。这种凝胶颗粒由于仍然采用丙烯酰胺或丙烯酸为单体制备而成，仍然在温度、矿化度、地层剪切等因素影响严重，而且制备工艺复杂，不容易控制。CN102127410A公开了一种缓膨型预交联凝胶体膨颗粒及其制法，由含胺基单体或其水解体、调节剂、交联剂、过硫酸盐、悬浮均化材料、反应速度控制剂、性能调节剂、水等配制而成，但其交联剂无论采用铬交联或酚醛树脂交联时，成胶速度快，油藏适用温度均不超过80℃，耐矿化度不超过10000mg/L，封堵地层裂缝或大孔道时，药剂使用浓度较高，成本较大，且由于原料对人体毒性较大，对环境污染严重，因此，适应范围狭窄，不利于油田大规模推广应用。因此，有必要寻找一种环境友好、制备工艺简单、耐温耐盐性好、强度高、适应油藏类型范围广的调剖、调驱剂来解决油田高含水问题。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术的目的是提供一种油藏深部液流转向剂，该转向剂具有耐高温高盐的特点，可封堵高渗通道、裂缝和大孔道，改变液流方向，适用于高含水油藏深部调驱领域。本专利技术的另一目的是提供上述油藏深部液流转向剂的制备方法。本专利技术的又一目的是提供上述油藏深部液流转向剂在水井调剖调驱中的应用。为达到上述目的，本专利技术提供了一种油藏深部液流转向剂，以质量百分比计，其原料包括：丙烯酰胺类单体20-35wt％、含乙烯基的硅烷2-10wt％、含芳烃乙烯基或烯烃类单体10-25wt％、交联剂0.03-0.1wt％、引发剂0.02-0.08wt％、分散剂0.5-2wt％、防粘剂2-12wt％，余量为水。在上述转向剂中，优选地，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的一种或多种的组合，质量百分比优选为25-30wt％。在上述转向剂中，优选地，所述含乙烯基的硅烷为2-溴乙烯基三甲基硅烷、二甲基二乙烯基硅烷、二甲基苯基乙烯基硅烷、三乙烯基甲基硅烷和二乙基甲基乙烯基硅烷中的一种或多种的组合，质量百分比优选为4-8wt％。在上述转向剂中，优选地，所述含芳烃乙烯基或烯烃类单体为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、异丁烯酸苯酯、异丁烯酸苯乙酯、异丁烯酸苯基丙酯和异丁烯酸苯氧基乙酯中的一种或多种的组合，质量百分比优选为15-20wt％。在上述转向剂中，优选地，所述交联剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠盐、二乙烯基酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸三甲基丙烷三甲基酯和甲叉基双丙烯酰胺中的一种或多种的组合，质量百分比优选为0.05-0.08wt％。在上述转向剂中，优选地，所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或多种的组合，质量百分比优选为0.04-0.06wt％。在上述转向剂中，优选地，所述分散剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸的盐类、聚甲基丙烯酸的盐类、甲基纤维素、羟丙基纤维素的衍生物、明胶和藻酸钠中的一种或多种的组合，质量百分比为1-1.5wt％。另外，分散剂也可为其它天然高分子材料。在上述转向剂中，优选地，所述防粘剂为水性硬脂酸锌和/或N,N’-1,2-乙二亚基双-9-十八烯酰胺，质量百分比优选为5-8wt％。本专利技术另外提供了上述油藏深部液流转向剂的制备方法，其包括以下步骤：将丙烯酰胺类单体、含乙烯基的硅烷以及含芳烃乙烯基或烯烃类单体混合后升温至60-80℃，加入交联剂、引发剂和分散剂，反应1-2h后，加入防粘剂，搅拌至形成独立分散的聚合物微球悬浮液，再经过沉淀分离，得到所述藏深部液流转向剂。进一步优选地，所述升温的温度为70-75℃。在单体混合和整个聚合反应过程中，剪切速率为300-900转/分，优选为500-600转/分。本专利技术还提供了上述油藏深部液流转向剂在水井调剖、调驱中的应用，其包括以下步骤：将油藏深部液流转向剂加入水中配成质量浓度为3-6wt％的悬浮液，待其悬浮均匀后，通过柱塞泵依次将低浓度到高浓度的悬浮液注入井内，其浓度从低到高设计，目的是为了防止由于聚合物微球粒径过大，在井底或近井地带堆积造成堵塞，同时根据施工过程中注入压力的变化进行动态调整。本专利技术提供的调剖、调驱用油藏深部液流转向剂，应用分子设计理论，在丙烯酰胺单体上引入耐温单体(如Si-C键单体)和耐碱耐盐型单体(含芳烃乙烯基或烯烃类单体)，使得合成后形成的聚合物弹性体颗粒，在高碱度、高矿化度介质中不易被降解，同时要求调剖剂分子结构不含易水解基团，增大聚合物分子链的刚性和分子结构的规整性，使得聚合物分子链的卷曲困难，提高增黏抗盐耐温能力。本专利技术提供的油藏深部液流转向剂所选原材料皆为无毒、无害、无腐蚀、非易燃易爆的材料，无三废排放，耗能低，不含重金属离子；被注入地层后不污染地层及地下水；而且制备工艺简单，无需合成后干燥、造粒，与现有的颗粒凝胶类调堵剂相比，耐温性可达到60-150℃、突破压力梯度可达45MPa/m以上，几乎不受地层矿化度或水质影响，测试中矿化度在300000mg/L时仍可使用；由于本专利技术提供的聚合物微球是由单体交联和聚合而成，遇水不膨胀，因此，注入非常容易，能够深入地层深部，在地层中依靠材料的弹性和形变通过孔喉或形成强大的封堵，解决了调剖、调驱施工过程中突破即无效的问题。附图说明图1为实施例6测得的聚合物微球拉伸应力与应变的关系曲线。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。实施例1本实施例提供了一种油藏深部液流转向剂，其包括以下组成：丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油藏深部液流转向剂，以质量百分比计，其原料包括：丙烯酰胺类单体20‑35wt％、含乙烯基的硅烷2‑10wt％、含芳烃乙烯基或烯烃类单体10‑25wt％、交联剂0.03‑0.1wt％、引发剂0.02‑0.08wt％、分散剂0.5‑2wt％、防粘剂2‑12wt％，余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种油藏深部液流转向剂，以质量百分比计，其原料包括：丙烯酰胺类单体20-35wt％、含乙烯基的硅烷2-10wt％、含烯基的芳烃类单体10-25wt％、交联剂0.03-0.1wt％、引发剂0.02-0.08wt％、分散剂0.5-2wt％、防粘剂2-12wt％，余量为水；所述含烯基的芳烃类单体为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、异丁烯酸苯酯、异丁烯酸苯乙酯、异丁烯酸苯基丙酯和异丁烯酸苯氧基乙酯中的一种或多种的组合；所述防粘剂为水性硬脂酸锌和/或N,N’-1,2-乙二亚基双-9-十八烯酰胺。2.如权利要求1所述的转向剂，其中，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的一种或两种的组合。3.如权利要求1所述的转向剂，其中，所述丙烯酰胺类单体的质量百分比为25-30wt％。4.如权利要求1所述的转向剂，其中，所述含乙烯基的硅烷为2-溴乙烯基三甲基硅烷、二甲基二乙烯基硅烷、二甲基苯基乙烯基硅烷、三乙烯基甲基硅烷和二乙基甲基乙烯基硅烷中的一种或多种的组合。5.如权利要求1所述的转向剂，其中，所述含乙烯基的硅烷的质量百分比为4-8wt％。6.如权利要求1所述的转向剂，其中，所述含烯基的芳烃类单体的质量百分比为15-20wt％。7.如权利要求1所述的转向剂，其中，所述交联剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠盐、二乙烯基酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸三甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小凯，刘德铸，曾双红，王浩，郑猛，李瑞，任杰，曹伟，吴赞美，李贞，杨连行，徐薇薇，李明，贺梦琦，陈凯，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11