一种两性交联聚合物线团及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种两性交联聚合物线团及其制备方法，该方法包括：将包括摩尔比为2.5～25：2.5～25：50～95：0.1～6的阴离子单体、阳离子单体、非离子单体及交联单体溶于水中，制成总质量分数为2.0％～60％的水相；将分散剂溶于基础油中，制成1.0％～50.0％的油相；将两相混合得悬浮分散体，控制分散体中阴离子单体、阳离子单体及非离子单体总的质量分数为10.0％～40.0％、交联单体为0.001％～2.0％、分散剂为1.0％～15.0％；惰性环境中，引发聚合反应，得两性交联聚合物线团。本发明专利技术所提供的两性交联聚合物线团特别适用于较高渗透率或存在较高渗透率条带的中低渗透率油藏，可提高原油采收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交联聚合物线团(微球)及其制备方法，特别地，涉及一种两性交联聚合物线团及其制备方法，属于石油工业领域。
技术介绍
目前，早期开发油田已经进入注水采油中后期，如何进一步提高注入水的体积波及系数和波及体积，经济、有效地开采现有油田是石油工业界亟待解决的重大课题之一，其中强化采油技术的发展和应用发挥了重要的作用。而基于改善驱替效果的强化采油技术可分为提高注入液的体积波及系数和提高波及体积内的洗油效率。随着研究的深入，油藏的非均质性对水驱、化学驱驱替液波及系数的影响日益引起业内关注，人们认识到只有通过深部调驱，才能更加经济、有效的调整和改善油藏的非均质性，从而提高注入液的体积波及系数，提高注水采油阶段的原油采收率。近年来，效果明显且有经济优势的深部调剖技术中采用的是交联聚合物流动凝胶、交联聚合物溶液和交联聚合物线团，这些物质能够长期注入，不污染油藏地层。因此，在更深层次上对这些技术进行研究和改进，对调整和改善油藏的非均质性有非常重要的意义。目前在制备三次采油用的交联聚合物线团的方法中，一种是将交联剂加入质量分数在其临界交叠质量分数以下的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液中进行反应，形成交联聚合物线团的水分散体系，也即交联聚合物溶液；另一种是选择聚合单体包括交联单体在一定的乳液分散体系中进行共聚合反应，生成聚合物微胶粒，这些微胶粒在水中溶胀、溶解后形成不同尺度的交联聚合物线团。从理论上讲，只有使用注入后可形成粒径与地层孔道尺寸相匹配的交联聚合物线团，才能有效的滞留和封堵喉道，实现液流改向，调整和改善油藏的非均质性，提高注水开发原油的采收率。CN1560090A公开了一种交联聚合物的制备方法，该方法是将表面活性剂、油溶性引发剂溶解于基础油作为油相；将功能性水溶液单体、常规的水溶液单体溶解于水作为水相，将水相与油相混合，形成稳定的W/O型微乳液，引发聚合反应制备得到的，由于其采用的是W/O型微乳液，其制备得到的交联聚合物通常在纳米级别。CN101240044A公开了一种粒径呈双峰分布的交联聚合物线团的制备方法，其通过调节表面活性剂的用量制备得到纳米级及微米级的粒径呈双峰分布的交联聚合物线团胶粒。采用上述两种方法制备的交联聚合物线团能够满足中低渗透率油藏的使用要求，矿场试验获得了良好的提高采收率的效果。但在矿场应用中也发现，对于较高渗透率油藏(渗透率达到1000毫达西)，或存在较高渗透率条带的中低渗透率油藏，为了获得较好的封堵效果，试验早期需增加注入液中水溶性交联聚合物线团的质量分数，降低了注入体系的经济性。另外，随着开采程度的加深及海上油田的开发，对驱替剂的耐温耐盐性能提出了更高的要求。现有技术中的交联聚合物线团往往难以达到该要求。因此开发一种新的交联聚合物线团及其制备方法，使其能提高和改善较高渗透率油藏，或存在较高渗透率条带的中低渗透率油藏的驱替效果，具有很重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种两性交联聚合物胶团的制备方法，根据该方法所得两性交联聚合物线团具有大尺寸，可提高或改善较高渗透率油藏，或存在较高渗透率条带的中低渗透率油藏的驱替效果。本专利技术的另一目的在于提供由所述方法制备得到的两性交联聚合物线团。本专利技术的再一目的在于提供一种提高注水开采油藏的原油采收率的方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种两性交联聚合物线团的制备方法，所述方法包括：(1)、将包括摩尔比为2.5～25.0：2.5～25.0：50.0～95.0：0.1～6.0的阴离子单体、阳离子单体、非离子单体及交联单体溶解于水中，配制成总质量分数为2.0％～70.0％的水溶液作为水相，优选所述总质量分数为20.0％～70.0％，更优选50.0％～70.0％；将分散剂溶解于基础油中，配制成质量分数为1.0％～50.0％的油相溶液作为油相，优选所述质量分数为5.0％～30.0％，更优选10.0％～15.0％；(2)、将步骤(1)所得水相加入油相中形成悬浮分散体系，控制悬浮分散体系中阴离子单体、阳离子单体及非离子单体总的质量分数为10.0％～40.0％，交联单体的质量分数为0.001％～2.0％，分散剂的质量分数为1.0％～15.0％，使悬浮分数体系的电导率为小于0.5μs/cm，形成W/O型悬浮分散体系；(3)、在惰性环境中，加入引发剂引发聚合反应，使在W/O型悬浮分散体系中得到所述两性交联聚合物线团。优选地，在本专利技术所述方法中，所述聚合反应的反应温度为3℃～80℃，优选50℃～65℃；聚合反应的反应时间为5～12h，优选8～12h。优选地，在本专利技术所述方法中，所述摩尔比为5.0～15.0：5.0～15.0：70.0～90.0：0.5～5.0，更优选8.0～12.0：8.0～12.0：75.0～85.0：0.5～1.0。优选地，在本专利技术所述方法中，悬浮分散体系中阴离子单体、阳离子单体及非离子单体总的质量分数为20.0％～40.0％，更优选30.0％～40.0％。优选地，在本专利技术所述方法中，悬浮分散体系中交联单体质量分数为0.1％～1.0％，优选0.5～1.0％。优选地，在本专利技术所述方法中，悬浮分散体系中分散剂质量分数为5.0％～10.0％。在本专利技术的一具体实施例中，上述的制备方法中，悬浮分散体系中分散剂的质量百分含量具体可为4.3％，交联单体的质量百分含量具体可为0.75％，所述的聚合单体(包含阴离子单体、阳离子单体和非离子单体)占悬浮分散体系的质量百分含量具体可为36.98％。由本专利技术方法制备得到的两性交联聚合物线团具有大尺寸，所得两性交联聚合物线团粒径通常可达10μm～50μm，这种大尺寸的两性交联聚合物线团特别适用于较高渗透率(渗透率大于1000毫达西)，或存在较高渗透率条带的中低渗透率油藏，其机械滞留并封堵大尺寸喉道，造成液流改向，调整和改善油藏的非均质性，封堵油藏深部长期注水所形成的优势水通道，从而提高原油采收率。此外，由本专利技术方法所得到的两性交联聚合物线团具有较好的耐盐性能。除特别说明外，本专利技术所述的含量或比例均指重量含量或重量比例。且本专利技术中所使用的试剂均可商购获得或按现有的方法制备得到。根据本专利技术的具体实施方案，所述方法还包括在含有两性交联聚合物线团W/O型悬浮分散体系中加入沉淀剂进行沉淀、精制、干燥制成两性交联聚合物线团粉体。本专利技术中所述的沉淀剂可参照现有技术选取，例如可为乙醇或丙酮。本专利技术中所述的阴离子单体是指分子中含有单个双键且含阴离子或在水溶液中可电离成阴离子的基团的单体。所述阴离子单体包括但不限于(甲基)丙烯酸、马来酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸及其盐中的一种或多种。本专利技术中所述的阳离子单体是指分子中含有单个双键且含阳离子或在水溶液中可电离成阳离子的基团的单体；所述阳离子单体包括但不限于(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二甲基苄基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基苄基卤化铵、二甲基二烯丙基卤化铵中的一种或多种；优选(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基苄基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两性交联聚合物线团的制备方法，所述方法包括：(1)、将包括摩尔比为2.5～25.0：2.5～25.0：50.0～95.0：0.1～6.0的阴离子单体、阳离子单体、非离子单体及交联单体溶于水中，配制成总质量分数为2.0％～70.0％的水溶液作为水相；将分散剂溶于基础油中，配制成质量分数为1.0％～50.0％的油相溶液作为油相；(2)、将所述水相加入所述油相中形成悬浮分散体系，控制悬浮分散体系中阴离子单体、阳离子单体及非离子单体总的质量分数为10.0％～40.0％、交联单体的质量分数为0.001％～2.0％、分散剂的质量分数为1.0％～15.0％，使悬浮分数体系的电导率为小于0.5μs/cm，形成W/O型悬浮分散体系；(3)、在惰性环境中，加入引发剂引发聚合反应，使在W/O型悬浮分散体系中得到所述两性交联聚合物线团；优选地，聚合反应的反应温度为3℃～80℃，优选50℃～65℃；聚合反应的反应时间为5～12h。

【技术特征摘要】
1.一种两性交联聚合物线团的制备方法，所述方法包括：(1)、将包括摩尔比为2.5～25.0：2.5～25.0：50.0～95.0：0.1～6.0的阴离子单体、阳离子单体、非离子单体及交联单体溶于水中，配制成总质量分数为2.0％～70.0％的水溶液作为水相；将分散剂溶于基础油中，配制成质量分数为1.0％～50.0％的油相溶液作为油相；(2)、将所述水相加入所述油相中形成悬浮分散体系，控制悬浮分散体系中阴离子单体、阳离子单体及非离子单体总的质量分数为10.0％～40.0％、交联单体的质量分数为0.001％～2.0％、分散剂的质量分数为1.0％～15.0％，使悬浮分数体系的电导率为小于0.5μs/cm，形成W/O型悬浮分散体系；(3)、在惰性环境中，加入引发剂引发聚合反应，使在W/O型悬浮分散体系中得到所述两性交联聚合物线团；优选地，聚合反应的反应温度为3℃～80℃，优选50℃～65℃；聚合反应的反应时间为5～12h。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括在含有两性交联聚合物线团的W/O型悬浮分散体系中加入沉淀剂进行沉淀、精制、干燥制成两性交联聚合物线团粉体的步骤。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：所述阴离子单体包括(甲基)丙烯酸、马来酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸及其盐中的一种或多种；所述阳离子单体包括(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基甲基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二甲基苄基卤化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基二乙基苄基卤化铵、二甲基二烯丙基卤化铵中的一种或多种；所述的非离子单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先杰，张健，郑晓宇，李强，杨俊茹，陈海玲，王剑，赵娟，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11