[发明专利]一种高强度缓交联铬冻胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度缓交联铬冻胶及其制备方法，所述冻胶包括以下质量百分比的组分组成：主剂0.6％～1.0％、交联剂0.2％～0.4％、稳定剂0.5％～1.5％和余量水，各组分之和为100％。所述主剂为AM/DAC二元共聚物，交联剂为醋酸铬，稳定剂为铝溶胶。本发明所提供铬冻胶成胶强度高，可达15Pa以上。成胶时间可控，在42～70h之间，能满足深部调剖现场作业要求，并能在90℃的油藏环境中起到有效封堵作用。

技术领域：

本发明涉及一种高强度缓交联铬冻胶及其制备方法，属于油田化学技术领域。

背景技术：

注水井调剖和油井堵水是重要的提高采收率技术，同时也是其他提高原油采收率技术不可缺少的配套技术。冻胶类调堵剂由于其使用比较方便、抗剪切性良好等优点，是目前国内外应用最为广泛的一类堵剂。该类堵剂是在一定温度和pH值条件下，聚合物与适当的交联剂反应形成具有复杂的、三维空间网状的立体结构。其中有机铬冻胶是用Cr³⁺组成的多核羟桥络离子交联溶液中带-COO^-的聚合物(如HPAM)生成的，在调剖堵水方面已经得到了广泛的应用。关于含铬类冻胶也有诸多专利文件报道，例如：中国专利文件CN103498643A公开了一种用于高含水油藏的复合段塞深部堵水方法，利用不同堵剂特性设计复合段塞，高强度堵剂在近井地带段塞，中等强度堵剂在过渡地带段塞，低强度堵剂设计在远井地带段塞；高强度堵剂采用发泡凝胶类堵剂，中等强度堵剂采用无机铬类冻胶堵剂，低强度堵剂采用酚醛类冻胶堵剂。再比如：中国专利文件CN104119848A一种冻胶-橡胶复合堵剂及其制备方法。所述冻胶-橡胶复合堵剂按重量百分比原料组分进行配制：聚丙烯酰胺0.10～0.30％、重铬酸钾0.05～0.30％、亚硫酸钠0.10～0.40％、橡胶粉0.05～0.35％，其余为水。

对于深部调剖注入堵剂量大，注入时间长，因此调堵剂应具有较长的成胶时间和较高的封堵强度。但高强度有机铬冻胶往往伴随着成胶时间过快的问题，难以满足现场作业的要求。针对此问题，目前常用的延缓有机铬冻胶成胶时间的方法主要有两种：第一种是使用氧化还原体系，通过控制Cr³⁺的生成速度来控制成胶时间；第二种方法是在体系中加入螯合剂或络合剂，通过螯合剂或络合剂与聚合物争夺铬离子的方式来控制成胶时间。但是，这两种方法均存在各自的缺陷，使用氧化还原体系的方法通常仅适用于低温地层，而使用螯合剂或络合剂的方法则会在一定程度上降低铬冻胶的强度。

因此，研制一种适用于深部调剖的高强度缓交联铬冻胶具有重要的意义。

发明内容：

针对现有技术的不足，尤其是现有高强度铬冻胶成胶时间普遍过快的问题，同时现有的延缓成胶方法容易破坏成胶强度的缺陷，本发明从聚合物的角度出发，通过优选阳离子聚合物，并利用铝溶胶来延缓成胶时间并提高冻胶强度和长期稳定性，从而提供一种适用于深部调剖的高强度缓交联铬冻胶的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种高强度缓交联铬冻胶，包括如下质量百分比的原料组成：

主剂0.6％～1.0％，所述主剂为AM/DAC二元共聚物；

交联剂0.2％～0.4％，所述交联剂为醋酸铬；

稳定剂0.5％～1.5％，所述稳定剂为铝溶胶；

溶剂，余量，所述的溶剂为无机盐水溶液；

各组分的质量百分比之和为100％。

根据本发明，优选的，所述的AM/DAC二元共聚物阳离子度为5％～30％，相对分子质量为800×10⁴～1000×10⁴。本发明优选阳离子聚合物，特别优选AM/DAC(丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)二元共聚物，其阳离子基团可与铝溶胶形成氢键的作用，从而抑制其水解，延缓成胶时间。