[发明专利]一种水驱流向改变剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提高采收率堵水调剖用水驱流向改变剂，具体说是由一种或多种单体经聚合而形成的一种具有立体网状结构的聚合物及其制备方法。

背景技术

目前早期投入开发的油田，已相继进入高含水和高采出程度的“双高”开采阶段，针对这一情况，国内外大力发展注水井深部调剖技术。水驱流向改变剂不同于常规的卡封和近井处理措施，他立足于油藏的深部挖潜措施，在地面交联形成凝胶，能进入多孔介质且能优先进入高渗透和裂缝地带，从而有效的改善水驱效果，提高采收率。目前深部复合调剖封堵大孔道技术中使用的水驱流向改变剂普遍存在如下缺点：

1、现有的水驱流向改变剂在清水中初始质量膨胀不可控，且现有产品的质量膨胀倍数小，不能有效的封堵大裂缝孔道，也不易成胶；

2、现有的水驱流向改变剂一般耐温较差，一般在75℃以下；

3、现有的水驱流向改变剂一般耐盐性差，在高矿化度水中质量膨胀倍数仅为5倍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水驱流向改变剂及其制备方法，通过该方法生产的水驱流向改变剂是一种以丙烯酰胺单体为主的聚合物，具有三维立体网状结构，含有大量亲水基团的柔性高分子，能有效的解决地下交联体系不易成胶、耐温耐盐性差等技术难题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：设计一种水驱流向改变剂，其特征是：由反应液和引发剂两部分按下述重量份制得：反应液为252-263份、引发剂为4.2-5.6份；其中，所述的反应液是由以下组分按下述重量份制得：水为200-210份、丙烯酰胺为42.1-43.8份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为6.1-7.9份、氢氧化钠为1.2-1.5份、钠土为2-4份；

所述的引发剂是由以下组分按下述重量份制得：N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为0.9-1.2份、甲醛为0.3-0.4份、过硫酸铵为1.5-2.0份、亚硫酸氢钠为1.5-2.0份。

一种水驱流向改变剂最佳配方是由反应液和引发剂两部分按下述重量份制得：反应液为254.2份、引发剂为4.75份；其中，所述的反应液是由以下组分按下述重量份制得：水为200份、丙烯酰胺为42.1份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为7.9份、氢氧化钠为1.2份、钠土为3份；所述的引发剂是由以下组分按下述重量份制得：N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为1.0份、甲醛为0.35份、过硫酸铵为1.7份、亚硫酸氢钠为1.7份。

所述的一种水驱流向改变剂的生产工艺，其特征是：

1）取反应液为252-263份、引发剂为4.2-5.6份；其中，所述的反应液是由以下组分按下述重量份制得：水为200-210份、丙烯酰胺为42.1-43.8份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为6.1-7.9份、氢氧化钠为1.2-1.5份、钠土为2-4份；

所述的引发剂是由以下组分按下述重量份制得：N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为0.9-1.2份、甲醛为0.3-0.4份、过硫酸铵为1.5-2.0份、亚硫酸氢钠为1.5-2.0份；

2）在500mL玻璃容器中加入200-210份水，在搅拌器搅拌的情况下，加入2-4份钠土使其均匀分散在水中，再缓慢加入42.1-43.8份丙烯酰胺、6.1-7.9份2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸，1.2-1.5份氢氧化钠，调节pH值6.8-7.0；

3）将反应液放入50℃水浴中，并通入氮气待反应液温度升至40-45℃时，依次加入0.9-1.2份的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.3-0.4份的甲醛、1.5-2.0份的过硫酸铵、1.5-2.0份的亚硫酸氢钠，继续搅拌并通入氮气待反应液拉丝后停止搅拌并停止通入氮气；继续保温5小时后，将胶块造粒即可。

上述组分中，非离子丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸为主要原料；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、甲醛为交联剂，使反应液在聚合过程中形成网状结构，其中，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的分子式是Ｃ₇Ｈ₁₀Ｏ₂Ｎ₂、分子量是154.17；氢氧化钠调节溶液的pH值，引发剂分别为过硫酸铵和亚硫酸氢钠，均为分析纯，起引发自由基的作用。本反应是水溶液聚合，以氧化还原剂为引发剂符合自由基聚合原理。

本发明的优点在于：

1、水驱流向改变剂遇水膨胀后具有一定的粘弹效应，可以变形，具有变形虫的特点，即通过喉道时发生变形，通过喉道后又恢复原状；

2、膨胀后的水驱流向改变剂在经过较小喉道时在挤压作用下发生部分脱水现象，重新进入大空隙后又可吸水；