[发明专利]低张力聚合物微球调驱剂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油藏的低张力聚合物微球调驱剂及其制备方法，主要解决现有技术中常见的聚合物微球和驱油用表面活性剂配伍性差、需以段塞式注入等问题。本发明通过一种低张力聚合物微球调驱剂，以重量份数计，包含以下组分：0.05～0.5份的聚合物微球乳液、0.1～1份驱油用表面活性剂、0～99.85份的水的技术方案较好的解决了该问题，制得的调驱剂具有有效固含量高、稳定性好、具有超低油水界面张力的特点，其中的聚合物微球可以起到深部调剖的作用，表面活性剂可以起到驱油的作用，因此是一种即调又驱的一体化调驱剂，现场施工方便，可用于高温高盐油田三次采油的深度调剖、堵水、驱油等提高采收率的现场应用。

技术领域

本发明涉及一种适用于高温高盐油藏的低张力聚合物微球调驱剂及其制备方法。

背景技术

随着开采程度的提高，油井出水是目前油田开发中存在的一个普遍问题，特别是长期注水开发的老油田由于油藏的非均质性和油、水黏度的差异，造成注入水沿注水井和生产井间的高渗透层或裂缝突进和指进，致使生产井过早水淹、产油量下降、含水上升。要减少油井出水，通常从注水井封堵高渗透层或裂缝、调整注水井的吸水面、减少注入水沿高渗透层或裂缝突入油井，迫使注入水改变流动方向，进入中低渗透层从而提高注入水的波及系数，改善水驱开发效果。各类聚丙烯酰胺是化学调剖封堵剂中最常见的，包括冻胶、交联聚合物、预交联凝胶颗粒、聚合物凝胶微球等。其中聚丙烯酰胺微球作为最常用的有机堵水调剖剂的一种，对水有明显的选择性，它遇油体积不变，遇水则体积膨胀，故有良好的堵水效果，其优点包括受外界影响小，可以直接用污水配制，耐高温高盐，以及注入低粘度、无污染、成本较低等，同时具有有效期长、不污染地层、施工简单、作业时间短等待点。相对于其他调剖堵水剂，聚丙烯酰胺微球可以起到深部调剖作用，通过深部调剖可以更经济有效地调整及改善油藏的非均质性，提高注入液的体积波及系数，从而提高原油采收率。聚合物微球技术的设计机理是依靠纳米/微米级遇水可膨胀微球来逐级封堵地层孔喉实现其深部调剖堵水的效果。

油田所用的微球调驱剂一般指含交联剂的聚丙烯酰胺类球状微粒，按照粒径的大小，一般用反相微乳液聚合法制备纳米级微球、反相乳液法制备亚微米级微球、反相悬浮法制备微米至毫米级的微球。

反相微乳液聚合制得的聚丙烯酰胺纳米微球稳定性好，但必须用大量的乳化剂才能形成热力学稳定的微乳体系，不仅成本较高，而且体系中大量的乳化剂基本对驱油没有效果，反而容易破坏驱油用表活剂降低油水界面张力的能力；反相乳液聚合减少了乳化剂的用量，但容易造成聚合物微球的粒径分布较宽，多数为从纳米到微米，这样乳液体系的稳定性就较差，一般数月甚至数天后就出现沉降或分相等现象。传统的反相乳液聚合，一般采用亲油的失水山梨醇脂肪酸酯(SPAN系列)和亲水的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(TWEEN系列)复合做乳化体系，用量为3～10％，为了保障聚合过程及产品的稳定性，一般采用较低的单体浓度从而造成产品的固含量较低，并且采用较大的油水体积比以防止体系中聚合物粒子间的黏并。

聚合物微球虽然能够起到较好的深部调剖封堵作用，但最终为了实现提高采收率的效果，还必须注入一定量的表面活性剂，与地层中的残余油通过润湿反转、乳化、降低界面张力等作用机理，克服毛细管力、粘附力和内聚能，将滞留于地层的膜状、柱状、簇状残余油剥离驱替出来。