用于提高油采收的流动性控制聚合物制造技术

本申请公开了包含可水解的交联单体单元的水溶性聚合物以及使用所述水溶性聚合物从地下地层中采收烃流体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于提高油采收方法的流动性控制聚合物。所述聚合物可通过可水解 交联剂暂时地交联。
技术介绍
在从含油储层中采收油时，通过仅利用储层中存在的自然力的一次采收（primary recovery)方法通常仅可采收原油地质储量的小部分。因此，开发了多种补充技术并将其用 于增加油采收。常用的二次技术是注水驱替（waterflooding)，其涉及将水注入储油层中。 当水移动穿过储层时，其将其中的油驱替到其中进行油采收的一个或更多个生产井中。 注水驱替操作遇到的一个问题是水的波及系数（sweepefficiency)相对较差， 即，在水从注入井进入生产井时，水可通过储层的某些部分形成通道，从而绕过储层的其他 部分。波及系数较差可能是由于例如水的流动性与油的流动性不同以及储层内的渗透性变 化，这促进了通过储层的一些部分流动，而不通过其他部分流动。 已使用了多种提高油采收的技术来改善波及系数。采用包含高分子量水溶性聚合 物的水溶液来改善波及系数。虽然这些介质比普通的水或盐水粘度更大，但是由于井眼的 温度、氧化应激和物理力，其往往会经历分子量分解、降解和剪切。降解导致了粘度降低以 及地下地层中油的二次采收率和三次采收率降低。
技术实现思路
本专利技术涉及水溶性的抗剪切的高分子量交联聚合物，其用于地下含烃地层（例 如，含油地层或含石油地层）中的提高油采收操作。 在一个方面中，本专利技术涉及用于从地下地层中采收烃流体的方法，其包括： 将水性驱替液（floodingfluid)引入地层中，所述驱替液包含水和具有可水解的 交联单体单元的水溶性聚合物，所述聚合物包含约Imol%至约IOOmol%的丙稀酰胺单体， 其中在将水性驱替液引入地层中之后，所述可水解的交联单体单元水解以产生水解后粘度 大约等于或高于注入前水性驱替液的粘度的水性驱替液。 在一些实施方案中，可水解的交联单体单元通过两个单体单元之间的离子相互作 用进行离子交联。在一些实施方案中，水溶性聚合物包含约lmol%至约25mol%的离子交 联单体单元。在一些实施方案中，水溶性聚合物包含至少一种具有下式（I)的单体单元： 其中： R选自-H、C1-C24烷基、C2-C24烯基和C2-C24炔基； 每个Ra独立地选自-H、任选被取代的C「C5。烷基、任选被取代的C2_C5。烯基、任选 被取代的C2-C5。炔基和任选被取代的芳基； A选自 0、S和NRb; Rb选自-H、任选被取代的C^C24烷基、任选被取代的C2_C24烯基和任选被取代的 C2-C24 炔基； B选自任选被取代的C1-C24亚烷基、任选被取代的C2-C24亚烯基、任选被取代的 C2-C24亚炔基和任选被取代的C2-C24杂亚烷基； 是阴离子；并且 每个vA/W表示与聚合物骨架的附接点。 在一些实施方案中，式（I)的单体单元源自选自以下的单体：丙烯酸N，N-二甲基 氨基乙酯甲基氯化物季盐（丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）、甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙 酯甲基氯化物季盐（甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）、N，N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺甲 基氯化物季盐（丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵）和N，N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺甲基 氯化物季盐（甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵）。在一些实施方案中，水溶性聚合物还包含 源自选自以下的单体的至少一种阴离子单体单元：丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐、2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙烷磺酸盐和苯乙烯磺酸盐。 在一些实施方案中，可水解的交联单体单元是共价交联的。在一些实施方案中，共 价交联的单体单元具有下式（II): 其中： 每个X选自0、S和NRb; 每个Rb独立地选自-H、任选被取代的C「C24烷基、任选被取代的C2_(：24烯基和任 选被取代的C2-C24炔基； 每个R独立地选自-H、任选被取代的C1-C24烷基、任选被取代的C2_C24烯基和任选 被取代的C2-C24炔基； Y选自键和含有1至约1000个组成原子的接头；并且 每个^vr表示与第一聚合物骨架的附接点，且每个A^v表示与第一聚合物骨架 或与第二聚合物骨架的附接点。 在一些实施方案中，共价交联的单体单元具有下式（IIa):其中： 每个R独立地选自-H和-CH3; Z选自键和C1-C12M烷基；并且 每个表示与第一聚合物骨架的附接点，且每个^表示与第一聚合物骨架 或与第二聚合物骨架的附接点。 在一些实施方案中，共价交联的单体单元具有下式（IIb): 在一些实施方案中，水溶性聚合物包含约0.Ippm至约20000ppm的共价交联的单 体单元。在一些实施方案中，水溶性聚合物包含约0.Ippm至约IOOppm的共价交联的单体 单元。在一些实施方案中，水性驱替液包含约IOOppm至约1000 Oppm的水溶性聚合物。在 一些实施方案中，水性驱替液还包含表面活性剂、杀生物剂、抗氧化剂或其组合。在一些实 施方案中，在注入之前，水性驱替液的粘度为约OcPs至约lOOcPs。在一些实施方案中，在注 入之后，水性驱替液的粘度为约IcPs至约5000cPs。在一些实施方案中，所述方法还包括将 地层中的烃流体驱替到一个或更多个生产容器中。 在另一个方面中，本专利技术涉及从地下地层中采收烃流体的方法，所述方法包 括：将水性驱替液引入地层中，所述驱替液包含水和水溶性聚合物并且粘度为约OcPs至 约lOOcPs，其中在将水性驱替液引入地层之后，水性驱替液的粘度增加至约IcPs至约 5000cPs〇 在一些实施方案中，水溶性聚合物包含约Imol%至约IOOmol%的丙烯酰胺单体。 在一些实施方案中，水溶性聚合物包含可水解的交联单体单元。在一些实施方案中，水性驱 替液包含约IOOppm至约1000 Oppm的水溶性聚合物。在一些实施方案中，水性驱替液还包 含表面活性剂、杀生物剂、抗氧化剂或其组合。在一些实施方案中，所述方法还包括将地层 中的烃流体驱替到一个或更多个生产容器中。 在另一个方面中，本专利技术提供了水溶性聚合物，基于水溶性聚合物的重量，其包含 约Imol%至约IOOmol%的丙稀酰胺单体，并且还包含约0?Ippm至约20000ppm的可水解的 交联单体单元。 在一些实施方案中，共价交联的单体单元具有下式（II): 其中： 每个X选自0、S和NRb; 每个Rb独立地选自-H、任选被取代的C「C24烷基、任选被取代的C2_(：24烯基和任 选被取代的C2-C24炔基； 每个R独立地选自-H、任选被取代的C1-C24烷基、任选被取代的C2_C24烯基和任选 被取代的C2-C24炔基； Y选自键和含有1至约100个组成原子的接头；并且 每个夂表示与第一聚合物骨架的附接点，且每个/WA表示与第一聚合物骨架或 与第二聚合物骨架的附接点。 在一些实施方案中，共价交联的单体单元具有下式（IIa):其中： 每个R独立地选自-H和-CH3; Z选自键和C1-C12M烷基；并且 每个表示与第一聚合物骨架的附接点，并且每个AWV表示与第一聚合物骨 架或与第二聚合物骨架的附接点。 在一些实施方案中，共价交联的单体单元具有下式（IIb): 在一些实施方案中，水溶性聚合物包含约0.Ippm至约20000ppm的共价交联的单 体单元。在一些实施方案中，水溶性聚合物包含约0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从地下地层中采收烃流体的方法，其包括：将水性驱替液引入所述地层中，所述驱替液包含水和具有可水解的交联单体单元的水溶性聚合物，所述聚合物包含约1mol％至约100mol％的丙烯酰胺单体，其中，在将所述水性驱替液引入所述地层中之后，所述可水解的交联单体单元水解以产生在水解后粘度大约等于或高于注入之前所述水性驱替液的粘度的水性驱替液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·E·里德，威廉姆·J·安德鲁斯，魏明礼，孝金·哈里·李，
申请(专利权)人：艺康美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US