[发明专利]一种增粘组合物及其制备方法与应用

说明书

本申请公开了一种增粘组合物及其制备方法与应用，所述增粘组合物包括水和蒙脱土/聚合物纳米材料，所述蒙脱土/聚合物纳米材料的水合粒径≤100nm；所述蒙脱土/聚合物纳米材料在所述增粘组合物中的质量百分含量为1～10％，其中，所述增粘组合物的质量以水的质量计；所述增粘组合物在25℃下的粘度为1000～20000cp。

技术领域

本申请涉及一种增粘组合物及其制备方法与应用，属于驱油材料领域。

背景技术

现实生活和相关行业中，能源危机日益剧烈，因此石油开采的重要性和技术创新性需要进一步提升。现阶段分析表明，大多数油藏都存在比较复杂的地质情况，严重影响三采驱油效率。其中，非均质油藏的构造有非常明显的复杂性与储层物性，其与流体性质的巨大差异严重影响了油藏开发管理与采收率。同时，由于石油开发行业对注水管理的不重视严重影响了非均质油藏的开发效果，导致我国在非均质油藏开发的过程中存在中各种问题。因此，提高非均质油藏的开发效果已成为驱油领域普遍关注的问题。

聚合物驱通常能提高非均质油藏原油采收率，聚合物增粘效果越好对聚合物驱越有利。通常影响聚合物驱最重要的因素包括油藏非均质程度及类型、粘度比、润湿性以及聚合物的性能。目前，非均质油藏强化石油开采(EOR)的聚合物驱工业产品普遍为部分水解聚丙烯酰胺(PAM)，主要依赖于其高分子量、分子链上的离子性和强极性的排斥作用而达到增粘效果。但是，高分子量聚合物受到剪切力易发生长链降解导致粘度降低，严重影响聚合物驱效果和采收率。因此，进一步增强聚合物表观粘度并提升其在非均质油藏岩层注入过程中的抗剪切能力，已经成为开采非均质油藏亟待解决的问题。

申请号96115823.9公开了一种高分子量阴离子聚丙烯酰胺制备方法，使用前加碱聚合后水解，通过控制反应体系pH值，并加入过硫酸盐、水溶性有机偶氮盐和氮三丙烯酸胺多元引发剂引发丙烯酰胺水溶液均聚，可制备分子量(1500～2000)万粉状阴离子型聚丙烯酰胺。方法简单实用，易于大规模工业化生产，制备的高分子量阴离子型聚丙烯酰胺可广泛用于聚合物驱油、固液分离、污水处理及饮用水处理。

申请号02133972.4公开了一种高增粘疏水缔合聚合物驱油剂的制备方法，将丙烯酰胺(AM)-丙烯酸钠(NaAA)-N-对丁基苯基丙烯酰胺(BPAM)疏水缔合水溶性聚合物配成一定浓度，加入一定浓度的表面活性剂，一定能够浓度NaCl溶液，(25～40)℃下在有搅拌器和温度计的反应釜中搅拌均匀，获得高增粘疏水缔合聚合物驱油剂。通过聚合物分子与表面活性剂分子疏水基、离子基相互作用，以及聚合物分子间疏水基与适当浓度表面活性剂胶束间缠结、缔合等物理交联作用，使聚合物分子形成凝胶的网络状结构而表现出高的增黏效果。

申请号CN201510601113.1公开了一种高浓度丙烯酰胺水溶液聚合方法，采用水溶液自由基聚合法，C1～C5类有机溶剂为移热溶剂，水溶性偶氮类化合物为引发剂，甲酸钠和次亚磷酸钠为链转移剂，在(45～56)℃下进行聚合反应，合成固含量为(70.1～79.3)％，分子量为(0.61～6.54)万的聚丙烯酰胺溶液。合成的聚丙烯酰胺具有固含量高，稀释速度快等优点，适用于高分子助乳化剂、分散剂、增粘剂等。

现有的化学驱有聚合物驱、表面活性剂驱、碱性水驱和泡沫驱等。其中聚合物因分子量大，粘度高，普遍应用于非均质油藏条件。但是，高分子量聚合物受到剪切力时，会发生长链降解导致粘度明显降低。并且，常用的水解聚丙烯酰胺(HPAM)高温高盐条件下会出现严重的热降解、水解度增加、遇高价离子结合析出等问题，增粘效果变差。此外，疏水缔合聚合物的制备工艺相对繁琐，表面活性剂的价格昂贵，很大程度上增加了驱油成本，很难被普遍使用。

二维纳米材料作为一种新型的驱油材料，可能为非均质油藏面临的问题提供一个新的研究方向。

发明内容