改善聚合物聚驱效果的方法和一种聚驱组合物及其用途技术

一种改善聚合物聚驱效果的方法，所述方法包括在聚驱过程中将核壳微凝胶与聚合物按1:100～1:1的体积比注入。利用本申请的改善聚合物聚驱效果的方法可以增加聚合物分子在地层深部的滞留量，控制聚合物溶液窜进，提升聚合物的利用效率；在不增加聚驱成本的基础上，提升聚驱的综合效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及但不限于聚驱采油
，特别涉及但不限于一种改善聚合物聚驱效果的方法和一种聚驱组合物及其用途。
技术介绍
聚合物驱从上世纪90年代开始在我国陆地、海上主力油田推广实施以来，取得了巨大的经济和社会效益，已成为当前国际国内主要的提高采收率的技术之一。聚合物驱成功实施的关键在于提升聚合物分子在地下的滞留，特别是地层深部可动油区的滞留量，增加驱替液的驱替阻力，启动水驱未波及孔隙。但是由于地层非均质性以及受到前期注水冲刷形成的优势渗流通道的影响，聚合物分子会迅速突破至生产井，发挥不了其有效的驱替效果，造成聚驱实施效果变差，投入产出比降低。为延缓聚合物突破，当前主要采取：①加入交联剂形成网状交联聚合物(弱)凝胶，通过大尺度分子的空间占位，在地层孔隙内形成滞留；②交替注入部分阳离子聚合物，利用常规聚合物带负电的性质，通过电荷吸附作用，延缓聚合物突破。但是这两种方法都存在一定的缺陷：若加入交联剂，由于交联剂和聚合物大分子之间的色谱分离效应，在地层深部实际成胶效果有限，难以真正在目的地层实现有效滞留；若加入阳离子聚合物，由于地层本身带负电，阳离子聚合物不可避免地存在与地层之间的吸附，在往地层深部传质过程中吸附损耗巨大，也同样存在在地层深部对驱油聚合物捕集能力有限的问题。随着时间的推移，近井带剩余油饱和度越来越低，这两种方法都难以真正提升聚合物分子在地层深部的滞留能力，造成实施效果越来越差。因此，需要开发一种能满足当前形势需求的改善聚合物聚驱效果的方法。
技术实现思路
本申请提供了一种改善聚合物聚驱效果的方法，所述方法包括在聚驱过程中将核壳微凝胶与聚合物按1:100～1:1的体积比注入。本申请中所使用的核壳微凝胶是具有核壳结构，外壳带阴离子，内部为阳离子，且吸水后可释放内部的阳离子的物质，完全水化膨胀时间为30天左右。本申请中所使用的核壳微凝胶可以是采用本领域中已知的方法制备得到的物质，如采用申请号为200510107824.X的中国专利所公开的方法制备的核壳自交结丙烯酰胺共聚物。在一些实施方式中，所述核壳微凝胶与聚合物的体积比可以为1:50～1:2。在一些实施方式中，所述核壳微凝胶与聚合物的体积比可以为1:2。在一些实施方式中，所述注入可以为交替注入或同时注入。在一些实施方式中，所述注入可以为交替注入。在一些实施方式中，所述聚合物可以为阴离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺的改性抗盐聚合物或阴离子聚丙烯酰胺的疏水缔合聚合物。本申请中使用的阴离子聚丙烯酰胺的改性抗盐聚合物和疏水缔合聚合物均为常规市售产品。例如，所述阴离子聚丙烯酰胺的疏水缔合聚合物可以为AP-P4。在一些实施方式中，所述核壳微凝胶的初始粒径可以为300-1500nm，完全膨胀后可达到数十微米。本申请还提供了一种聚驱组合物，所述组合物包括核壳微凝胶和聚合物，并且所述核壳微凝胶由水溶性中性单体丙烯酰胺与离子单体I及交联剂共聚物组成核部分，其中丙烯酰胺单体与离子单体I的质量比为1:20～30:1，交联剂量为核单体总质量的0.0001～15wt％；由水溶性中性单体丙烯酰胺与离子单体II及交联剂共聚物构成壳部分，其中丙烯酰胺单体与离子单体II的质量比为1:20～30:1，交联剂量为壳单体总质量的0.0001～15wt％；离子单体I与离子单体II具有相反电荷；所述的离子单体I选自β-胺基乙基丙烯酸盐酸盐、β-胺基乙基丙烯酸硫酸盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸盐酸盐、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸硫酸盐、β-胺基乙基甲基丙烯酸硫酸盐、烯丙基胺盐、烯丙基烷基盐、(甲基)丙烯酸酯季胺盐、甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵所组成的组中的至少一种；所述的离子单体II选自丙烯酸或丙烯酸盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、β-烯丙基磺酸盐所组成的组中的至少一种。在一些实施方式中，所述核壳微凝胶与聚合物的体积比可以为1:100～1:1。本申请也提供了如上所述的聚驱组合物在聚驱过程中作为驱油剂的用途。本申请的作用机理是：核壳微凝胶外壳为阴离子，地层表面本身带负电，核壳微凝胶的外壳对地层的吸附量小。随着进入地层深部，核壳微凝胶吸水，然后释放出其内部的阳离子，这些阳离子是强吸附因子，因此既可以吸附在油藏岩石表面产生“锚定”作用，也可与聚合物产生异性电荷吸引作用，加大聚合物分子在地层深部的滞留，提高驱替效率，同时该核壳微凝胶本身的粒径可以达到等孔隙尺度，对地下聚驱优势渗流通道具有封堵作用，进一步将后续聚合物溶液转向高剩余油饱和度的地层，扩大聚驱的波及体积，提升聚合物驱的实施效果。本申请具有以下优点：(1)增加聚合物分子在地层深部的滞留量，控制聚合物溶液窜进，提升聚合物的利用效率。(2)在不增加聚驱成本的基础上，提升聚驱的综合效果。附图说明图1为实施例1和对比例1在注入过程中的压力变化图。图2为实施例1和对比例1在注入过程中的含水率和采收率变化图。图3为实施例1和对比例1的岩心在聚驱结束后的外观对比图。具体实施方式下面通过实施例来描述本申请的实施方式，本领域的技术人员应当认识到，这些具体的实施例仅表明为了达到本申请的目的而选择的实施技术方案，并不是对技术方案的限制。根据本申请的教导，结合现有技术对本申请技术方案的改进是显然的，均属于本申请保护的范围。以下实施例中所使用的原料或试剂，如无特别说明，均为常规市售产品。实施例1按照申请号为200510107824.X的中国专利所公开的方法，例如其实施例3公开的方法制备核壳微凝胶。在室内采用4.5cm×4.5cm×30cm的三层非均质压制模型(低渗0.75μm2/中渗2μm2/高渗6μm2)，按照本领域常用的方法将0.1PV的所制备的核壳微凝胶和0.2PV的阴离子聚丙烯酰胺以交替注入的方式注入岩心中，具体地为先注入0.1PV的核壳微凝胶，再注入0.2PV的阴离子聚丙烯酰胺。实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于将核壳微凝胶和阴离子聚丙烯酰胺混合后以同时注入的方式注入岩心中。对比例1本对比例与实施例1的不同之处在于将0.3PV的单一的阴离子聚丙烯酰胺注入岩心中。性能测试(1)注入过程中的压力从图1可以看出，注入过程中两者在动态规律上存在很大的差异性：单一的聚合物驱在注入过程结束后，呈现压力下降或波动式特征，这是因为压力随着原油被驱出，表明聚合物很快被驱出，也不再有原油被驱出，实验在3PV左右结束(含水超过98％)；而实施例1的注入过程在后续水驱过程中压力持续升高，实验超过10PV仍有原油被驱出，这是因为聚合物在岩心中被核壳结构的微凝胶捕集，形成更大尺寸的胶团或聚集体结构，增加了聚合物分子在岩心中的滞留量，提升了聚驱效果。(2)驱替效果对比表1表示实施例1和对比例1的驱替效果。表1体系(驱替压力最大增幅)，MPa采收率提高，％实施例10.9628.44对比例10.7017.90从表1可以看出，单一的聚合物驱可使采收率提高17.90％，而实施例1在加入核壳微凝胶之后可使采收率提高28.44％，提升效果非常的明显，说明核壳微凝胶的加入是十分有效的。从图2可以看出，两者降低含水率的效果基本接近，但是实施例1的后续水驱过程可以达到5PV，而单一的聚合物驱的后续水驱过程仅为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善聚合物聚驱效果的方法，所述方法包括在聚驱过程中将核壳微凝胶与聚合物按1:100～1:1的体积比注入，并且所述核壳微凝胶由水溶性中性单体丙烯酰胺与离子单体I及交联剂共聚物组成核部分，其中丙烯酰胺单体与离子单体I的质量比为1:20～30:1，交联剂量为核单体总质量的0.0001～15wt％；由水溶性中性单体丙烯酰胺与离子单体II及交联剂共聚物构成壳部分，其中丙烯酰胺单体与离子单体II的质量比为1:20～30:1，交联剂量为壳单体总质量的0.0001～15wt％；离子单体I与离子单体II具有相反电荷；所述离子单体I选自β‑胺基乙基丙烯酸盐酸盐、β‑胺基乙基丙烯酸硫酸盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N,N‑二甲胺基乙基丙烯酸盐酸盐、N,N‑二甲胺基乙基丙烯酸硫酸盐、β‑胺基乙基甲基丙烯酸硫酸盐、烯丙基胺盐、烯丙基烷基盐、(甲基)丙烯酸酯季胺盐、甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵所组成的组中的至少一种；所述离子单体II选自丙烯酸或丙烯酸盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸盐、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙烷磺酸盐、α‑烯烃磺酸盐、β‑烯丙基磺酸盐所组成的组中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种改善聚合物聚驱效果的方法，所述方法包括在聚驱过程中将核壳微凝胶与聚合物按1:100～1:1的体积比注入，并且所述核壳微凝胶由水溶性中性单体丙烯酰胺与离子单体I及交联剂共聚物组成核部分，其中丙烯酰胺单体与离子单体I的质量比为1:20～30:1，交联剂量为核单体总质量的0.0001～15wt％；由水溶性中性单体丙烯酰胺与离子单体II及交联剂共聚物构成壳部分，其中丙烯酰胺单体与离子单体II的质量比为1:20～30:1，交联剂量为壳单体总质量的0.0001～15wt％；离子单体I与离子单体II具有相反电荷；所述离子单体I选自β-胺基乙基丙烯酸盐酸盐、β-胺基乙基丙烯酸硫酸盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸盐酸盐、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸硫酸盐、β-胺基乙基甲基丙烯酸硫酸盐、烯丙基胺盐、烯丙基烷基盐、(甲基)丙烯酸酯季胺盐、甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵所组成的组中的至少一种；所述离子单体II选自丙烯酸或丙烯酸盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、β-烯丙基磺酸盐所组成的组中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述核壳微凝胶与聚合物的体积比为1:50～1:2。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述核壳微凝胶与聚合物的体积比为1:2。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述注入为交替注入或同时注入。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述注入为交替注入。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物为阴离子聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：铁磊磊，李翔，陈月飞，刘文辉，刘丰钢，鞠野，徐国瑞，郭宏峰，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11