[发明专利]微球-弱交联聚合物复合调剖体系及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种微球‑弱交联聚合物复合调剖体系及其制备方法和应用，主要解决现有技术中聚合物微球老化后在高渗岩心中封堵能力差的问题，通过采用微球‑弱交联聚合物复合调剖体系，包括：聚合物微球内核以及在内核表面聚合形成的弱交联聚合物外壳；其中，所述聚合物微球内核由包括丙烯酰胺单元、离子单体I单元、非离子单体I单元、交联剂I单元、稳定剂I单元的结构单元构成；所述弱交联聚合物外壳由包括丙烯酰胺结构单元、离子单体II结构单元、非离子单体II结构单元、稳定剂II结构单元、交联剂II结构单元的结构单元构成；所述离子单体I和离子单体II的电性相反的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田深度调剖中。

技术领域

本发明涉及一种微球-弱交联聚合物复合调剖体系及其制备方法，具体的涉及一种通过分散聚合法合成的弱交联聚合物包覆交联微球体系，合成获得了一种在带有阳离子的聚丙烯酰胺微球表面包覆了阴离子型丙烯酰胺弱交联聚合物的复合体系，可作为深度调剖剂使用。

背景技术

我国的多数油田为陆相沉积油藏，地质结构复杂，油藏环境差，随着长期的注水开发，油藏中剩余油分布较为分散，综合含水量较高，采油成本增加，产量递减严重。在降低采收成本中能起到有效深度调剖的调剖剂体系是增大波及体积，提高原油采收率的重要手段。

在众多的调剖堵水体系中，聚合物凝胶可以吸水膨胀后在多孔通道中吸附、机械捕集，封堵大孔道进而有效降低高含水层的渗透率，在油田得到了广泛的应用，该机理由Needham在1974年最先提出，在此基础上引发了将吸水树脂类的凝胶颗粒用于化学调剖堵水的一系列研究。在凝胶颗粒的基础上，聚合物类堵水剂发展出了凝胶颗粒、微球、交联聚合物、冻胶等多种堵剂。其中聚合物微球以其注入性好，运移能力强、稳定性好的优势受到了广泛的关注。微球的施工工艺简单，可以方便的分散在水溶液中注入地层，在地层中通过机械捕集，吸附等对地层中的大孔道产生封堵。

但是聚合物微球也存在溶胀速度过快，对大孔道封堵能力弱等缺点，尤其是在运移进入地层深部后容易由于膨胀、降解等造成强度降低，对大孔道的架桥封堵能力减弱，因此实际应用中的效果受限。实际应用中需要微球能在运移至地层深处后在大孔道中有效架桥封堵，而运移至地层深部的过程中微球的交联网络收到地层环境的影响逐渐老化、水解、降解，在到达地层深部后，微球表面酰胺基水解为阴离子型羧基，微球表面电荷为负电性，与砂岩表面的负电性呈排斥作用，进一步降低了微球的封堵能力。

本发明的关键在于在交联聚合物微球表面覆盖了一层带有少量弱交联的聚合物包覆层，随着微球在地层中的运移，表面的包覆层逐渐降解并溶解与水中，同时表面包覆层溶解后的线性聚合物为负电性，而交联聚合物微球内核为正电性，通过静电吸附作用，表面包覆层溶解后的线性聚合物起到了类似絮凝剂的作用，将带有正电荷的微球通过吸附架桥絮凝起来，增加微球之间的相互作用力，使微球在地层深部的大孔道中有更强的封堵能力。因此该体系可以对于地层深处的高渗层起到有效的封堵作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有聚合物微球类调剖剂在地层长期运移后对大孔道封堵能力降低的问题，提供一种由弱交联的聚合物包覆交联聚合物微球的微球-弱交联聚合物复合调剖剂体系。特别是通过对交联聚合物微球和弱交联聚合物所带电荷的调整，赋予了该调剖剂体系在长期老化后产生具有类似絮凝剂的效果，通过带阴离子的线性聚合物与带阳离子的聚合物微球的静电作用增强微球间的团聚絮凝的能力，对大孔道产生有效的封堵，改善聚合物微球在深度调剖中的封堵能力。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的微球-弱交联聚合物复合调剖剂体系的制备方法。