[发明专利]交联聚合物弱凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种适用于高温高盐条件的交联聚合物弱凝胶及其制备方法，主要解决在高温、高矿化度下低浓度疏水缔合聚合物的交联技术不能得到缓慢交联的弱凝胶体系且在高温下不能满足长期老化要求的技术问题，本发明通过采用交联聚合物弱凝胶，以质量份数计，包括：A)疏水缔合聚合物，0.025～0.15份；B)复合交联剂，0.001～0.05份；C)高矿化度水，99.5～100份；其中，所述复合交联剂，以质量份数计，包括：a)酚类化合物，3～10份；b)多元胺类化合物，3～10份的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田三次采油用交联聚合物弱凝胶的工业化生产中。

技术领域

本发明适用于油田强化采油领域，涉及一种适用于高温高盐苛刻油藏条件油田强化采油的交联聚合物弱凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

目前，我国的各大油田均进入了三次采油阶段，原油含水率不断增加。油井采出液中所含的水来自注入的驱替溶液、储油区地下水等。原油中的高含水会造成很多危害，比如：减少油层最终采收率；造成管线和设备的严重腐蚀与结垢；增加脱水站的负荷。另外，大量的产出水如果不进行处理，还会增加对环境的污染。因而，降低采出液的含水量率有其重要的意义。

深度调剖技术是一种良好的控制驱替水和地下水的技术。目前，国内外主要的深度调剖技术是使用聚合物弱凝胶。

聚合物弱凝胶主要是有聚合物和交联剂两部分组成，形成的以分子间交联为主的可流动性较强的整体凝胶，可以同时对高渗大孔道进行一定程度的封堵，并在后续注入液压力推动下缓慢向地层深度移动。

制备交联聚合物弱凝胶较为普遍的一种做法是采用具有络合能力的高价金属离子，如Cr³⁺、Al³⁺等，对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)实现延缓交联。其中，通过对交联剂的离解过程、水合水化过程、与大分子聚合物的配位过程，可以实现交联过程的延缓控制。这一方法的优点是操作简单、成本低，但是受配置水水质的的影响较大，在高矿化度下无法实现有效的交联，该体系在矿化度在50000mg/l以上的污水中的研究结果几乎没有报道。另外，聚合物浓度和水解度也会对交联效果产生影响。该体系的另一个问题则在于所得到的聚合物凝胶强度较大，一方面限制了调剖剂的注入量和有效距离，另一方面也不适应深度调剖向调驱发展的趋势。

另一种做法是采用酚醛树脂类交联剂对聚丙烯酰胺进行交联。通过对酚醛树脂预聚体的设计与合成，可以得到对聚合物交联可控的不同交联剂。但是该方法也不适用于高矿化度的盐水中，同时，预聚体的合成也比较复杂，技术要求较高。

近期的研究结果表面，为了得到能够适用于高温高盐苛刻油藏的交联聚合物弱凝胶体系，首先要得到适合高温高盐条件的聚合物。目前有文献报道的该类聚合物主要是疏水缔合型聚合物。疏水缔合水溶性聚合物是指在聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团的一类水溶性聚合物。由于其较大的侧基对聚合物分子主链起到屏蔽作用，减弱盐离子对聚合物主链上基团的影响，由此能够使聚合物主链足够舒展，即使在高温(80℃)、高矿化度(100000mg/l)的盐水中也能够顺利的与交联剂发生反应。

本发明在对适合高温高盐苛刻油藏疏水缔合聚合物的基础上，利用多官能团的酚/胺类化合物与水溶性聚合物之间的相互作用，得到适合用于总矿化度超过100000mg/L、温度60～95℃之间的苛刻油藏深度调剖要求的交联聚合物弱凝胶体系。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题之一是现有技术中油田用疏水缔合聚合物在高温高盐的苛刻条件下不能缓慢交联、不能形成随着时间的推移逐步增粘并保持稳定的交联聚合物弱凝胶体系的问题，提供一种交联聚合物弱凝胶，该交联聚合物弱凝胶具有便于注入、且能够随着时间的推移逐步增粘并保持稳定的交联聚合物弱凝胶体系，实现深度调剖的优点。