一种悬浮微晶聚合物溶液的制备方法及其应用和一种油层驱油方法技术

本发明专利技术公开了一种悬浮微晶聚合物溶液的制备方法，包括提供含有聚合物驱油剂的水溶液，所述水溶液含有钙离子和/或镁离子；(2)向所述水溶液中添加碱金属盐后，加入分散剂，以使溶液中的絮凝物被分散，得到悬浮微晶聚合物溶液，所述碱金属盐为碱金属的碳酸盐和/或碱金属的碳酸氢盐。本发明专利技术还公开了采用上述方法制备的悬浮微晶聚合物溶液作为聚合物驱油剂体系的应用以及一种油层驱油方法。采用本发明专利技术的方法制备的悬浮微晶聚合物溶液既提高了聚合物驱油剂溶液的粘度，又保证了微晶具有一定的悬浮稳定性，将该体系注入地层时，微晶不易在近井地带沉积形成堵塞，而进入地层深部后微晶的沉积能封堵大孔道或高渗透条带，进一步改善驱替效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油开采
具体地，本专利技术涉及一种悬浮微晶聚合物溶液的制备方法，本专利技术还涉及所述悬浮微晶聚合物溶液作为聚合物驱油剂的应用，本专利技术进一步涉及一种采用所述悬浮微晶聚合物溶液作为聚合物驱油剂的油层驱油方法。
技术介绍
聚合物驱油是一项重要的三次采油技术，在温度小于80℃、矿化度小于30000mg/L、钙镁离子含量小于400mg/L的一二类油藏中，聚合物驱油技术已得到全面工业化应用。但由于作为聚合物驱油剂的HPAM(部分水解聚丙烯酰胺)在高温条件下发生明显的分子降解，在高矿化度特别是钙镁含量高的油藏中，其粘度会大幅度下降，甚至产生沉淀而丧失驱油能力，因而聚合物驱在高温高盐油藏的应用受到了很大限制。钙镁离子对HPAM溶液粘度影响的研究表明：Ca2+和Mg2+不仅与HPAM水解出的羧基结合使溶液粘度下降，还能与HPAM分子内和分子间的羧基发生交联反应，使分子内发生严重的卷曲和分子间凝聚，甚至沉淀，造成溶液的增粘能力急剧下降；Ca2+和Mg2+对HPAM粘度的影响远大于Na+和K+，影响程度大概是一价离子的8-25倍；要保证较好的增粘效果，水中Ca2+含量应控制在200mg/L以下，最好在100mg/L以下；Mg2+含量应控制在100mg/L以下，最好在50mg/L以下。针对高钙镁条件下的聚合物增粘问题，国内又开展了碱剂除钙镁増粘方法研究：在聚合物溶液中加入弱碱(Na2CO3或NaHCO3)，弱碱与钙镁离子产生沉淀反应形成固相碳酸钙镁，溶液中钙镁离子含量随之降低而粘度增加，控制弱碱的加入量可以将溶液的钙镁离子含量降低到超低(200mg/L以下)，实现良好的增粘效果。中国专利CN102162350B提出了一种利用水中钙镁离子提高聚合物溶液调驱效果的方法，该方法向聚合物溶液中加入计量的除垢剂(NaOH和Na2CO3)，既消除了高矿化度溶剂水中钙镁离子对聚合物溶液粘度的影响，又利用除垢剂与水中钙镁离子反应生成物碳酸盐微小颗粒对油藏岩石大孔道或高渗透条带实施有效封堵。但是，在现场应用中发现，该方法的驱油效果仍不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的针对在高钙镁含量条件下使用的聚合物驱油剂存在的不足，提供一种适用于高钙镁含量油藏的聚合物驱油剂溶液，该聚合物驱油剂溶液即使在高钙镁条件下，也能获得良好的驱油效果。本专利技术的专利技术人经过研究发现，向聚合物溶液中加入计量的除垢剂(NaOH和Na2CO3)，形成碳酸盐固相颗粒后，由于颗粒聚并、晶体生长和聚合物的絮凝作用，溶液中常形成聚合物包裹颗粒的团块沉淀或絮状沉淀，这一方面造成了聚合物的损耗，另一方面也容易堵塞注入井近井地层，从而导致驱油效果不够理想。在配制聚合物驱油剂体系时，先向聚合物驱油剂的水溶液中加入诸如Na2CO3的弱碱形成碳酸钙镁沉淀，之后再加入防垢分散剂，促使碳酸钙镁沉淀以微晶形态悬浮分散于聚合物驱油剂溶液中，形成一种悬浮微晶聚合物体系，既提高了聚合物驱油剂溶液的粘度，又保证了微晶具有一定的悬浮稳定性，将聚合物驱油剂体系注入地层时微晶不易在近井地带沉积形成堵塞，而且进入地层深部后微晶的沉积还能封堵大孔道或高渗透条带，进一步改善驱替效果。基于上述发现完成了本专利技术。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种悬浮微晶聚合物溶液的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提供含有聚合物驱油剂的水溶液，所述水溶液含有钙离子和/或镁离子，钙离子和镁离子的总量为600-3000毫克/升；(2)向步骤(1)所述水溶液中添加碱金属盐后，加入分散剂，以使溶液中的絮凝物被分散，得到悬浮微晶聚合物溶液，所述碱金属盐为碱金属的碳酸盐和/或碱金属的碳酸氢盐，所述碱金属盐与所述水溶液中钙离子和镁离子的总量的摩尔比为0.8-1.2：1。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了采用本专利技术的方法制备的悬浮微晶聚合物溶液作为聚合物驱油剂体系的应用。根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了一种油层驱油方法，该方法包括采用本专利技术提供的方法制备悬浮微晶聚合物溶液，并将所述悬浮微晶聚合物溶液作为聚合物驱油体系注入油层中。本专利技术向聚合物驱油剂溶液中加入弱碱，以将聚合物驱油剂溶液中的钙镁离子以碳酸盐的形式沉淀出来后，再加入分散剂，分散剂的加入促使碳酸盐沉淀以微晶形态悬浮分散于聚合物溶液中，克服了单独向聚合物溶液中加入弱碱易形成絮凝沉淀的缺陷。采用本专利技术的方法制备的悬浮微晶聚合物溶液既提高了聚合物驱油剂溶液的粘度，又保证了微晶具有一定的悬浮稳定性，将该体系注入地层时，微晶不易在近井地带沉积形成堵塞，而进入地层深部后微晶的沉积能封堵大孔道或高渗透条带，进一步改善驱替效果。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的悬浮微晶聚合物溶液的偏光显微镜照片，其中，亮点为悬浮在溶液中的固体微晶，黑色基底为聚合物溶液。图2为本专利技术实施例1制备的悬浮微晶聚合物溶液的老化试验结果，其中，横坐标为老化时间，纵坐标为悬浮微晶聚合物溶液随时间的粘度。图3为本专利技术实施例2制备的悬浮微晶聚合物溶液的偏光显微镜照片，其中，亮点为悬浮在溶液中的固体微晶，黑色基底为聚合物溶液。图4为本专利技术实施例3制备的悬浮微晶聚合物溶液的偏光显微镜照片，其中，亮点为悬浮在溶液中的固体微晶，黑色基底为聚合物溶液。具体实施方式根据本专利技术的悬浮微晶聚合物溶液的制备方法，包括以下步骤：(1)提供含有聚合物驱油剂的水溶液；(2)向步骤(1)所述水溶液中添加碱金属盐后，加入分散剂，得到悬浮微晶聚合物溶液。步骤(1)所述水溶液含有聚合物驱油剂。所述聚合物驱油剂可以为本领域常用的聚合物驱油剂。一般地，所述聚合物驱油剂为丙烯酰胺型聚合物驱油剂。所述丙烯酰胺型聚合物可以为聚丙烯酰胺、丙烯酰胺型共聚物或者二者的混合物。所述丙烯酰胺型聚合物的分子结构中可以含有磺酸基、羧基、酰胺基和季铵基中的一种或两种以上的组合。所述丙烯酰胺聚合物也可以为疏水缔合型聚合物。步骤(1)所述水溶液中，聚合物驱油剂的含量可以根据具体使用条件进行适当的选择。优选地，步骤(1)所述水溶液的粘度为10-25mPa·S。更优选地，步骤(1)所述水溶液的粘度为15-20mPa·S。所述粘度在62℃的温度下，采用中国行业标准SY/T5862-2008中规定的表观粘度测定方法测定。步骤(1)所述水溶液中，聚合物驱油剂的浓度可以为常规选择，一般可以为1500-2500mg/L，优选为1800-2200mg/L。步骤(1)所述水溶液含有钙离子和/或镁离子，其中，钙离子和镁离子的总量为600-3000mg/L，优选为1000-2000mg/L，更优选为1100-1500mg/L。所述水溶液中的钙离子和镁离子含量采用中国行业标准SL79-1994中规定的重量法测定的。可以采用常规方法来获得步骤(1)所述的水溶液。具体地，可以采用包括以下步骤的方法来提供所述水溶液：将聚合物驱油剂溶解在水中，可选地除去不溶物。用于提供所述水溶液的水的来源可以为常规选择，优选来源于油田注入水。用于提供所述水溶液的水中总溶解性固体含量可以为常规选择，一般可以为18-100g/L，优选为20-50g/L，更优选为22-30g/L。步骤(2)中，碱金属盐为弱碱盐，可以为碱金属的碳酸盐和碱金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬浮微晶聚合物溶液的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提供含有聚合物驱油剂的水溶液，所述水溶液含有钙离子和/或镁离子，钙离子和镁离子的总量为600‑3000毫克/升；(2)向步骤(1)所述水溶液中添加碱金属盐后，加入分散剂，以使溶液中的絮凝物被分散，得到悬浮微晶聚合物溶液，所述碱金属盐为碱金属的碳酸盐和/或碱金属的碳酸氢盐，所述碱金属盐与所述水溶液中钙离子和镁离子的总量的摩尔比为0.8‑1.2：1。

【技术特征摘要】
1.一种悬浮微晶聚合物溶液的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提供含有聚合物驱油剂的水溶液，所述水溶液含有钙离子和/或镁离子，钙离子和镁离子的总量为600-3000毫克/升；(2)向步骤(1)所述水溶液中添加碱金属盐后，加入分散剂，以使溶液中的絮凝物被分散，得到悬浮微晶聚合物溶液，所述碱金属盐为碱金属的碳酸盐和/或碱金属的碳酸氢盐，所述碱金属盐与所述水溶液中钙离子和镁离子的总量的摩尔比为0.8-1.2：1。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)所述水溶液的粘度为10-25mPa·S，优选为15-20mPa·S，所述粘度在62℃的温度下测定。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)所述水溶液中聚合物驱油剂的浓度为1500-2500mg/L，优选为1800-2200mg/L。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚合物驱油剂为丙烯酰胺型聚合物驱油剂。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，提供含有聚合物驱油剂的水溶液的方法包括：将聚合物驱油剂溶解在水中，所述水来源于油田注入水。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱金属盐与所述水溶液中钙离子和镁离子的总量的摩尔比为0.8-1.2：1，优选为0.9-1.1：1，更优选为1：1。7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述碱金属盐为碳酸钠。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述悬浮微晶聚合物溶液的粘度至少为步骤(1)所述水溶液的粘度的95％，优选为步骤(1)所述水溶液的粘度的120％以上，更优选为步骤(1)所述水溶液的粘度的150-180％，所述粘度在62℃的温度下测定。9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾红育，谭中良，马涛，吕成远，海玉芝，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11