[发明专利]水凝胶及其制备方法和用途、堵水调剖剂

说明书

本发明涉及水凝胶及其制备方法和用途、堵水调剖剂。所述水凝胶包括如下结构式所示的聚合物：其中，所述R、所述n如说明书中所定义的。该水凝胶具有较佳温敏性能、pH值响应性能、溶胀‑退胀可逆性以及抗剪切能力。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及水凝胶及其制备方法和用途、堵水调剖剂。

背景技术

目前油田广泛使用的堵水调剖剂难以满足部分高温、高矿化度油藏以及碱性环境要求，其主要原因在于相关技术中堵水调剖剂中的成分之一，即水凝胶的温敏性能、pH值响应性能、溶胀-退胀可逆性以及抗剪切能力等均较差。

因此，针对以上不足，需要提供一种具有较佳温敏性能、pH值响应性能、溶胀-退胀可逆性或者抗剪切能力的水凝胶。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供一种具有较佳温敏性能、pH值响应性能、溶胀-退胀可逆性或者抗剪切能力的水凝胶。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水凝胶。所述水凝胶包括如下结构式所示的聚合物：

其中，至少部分所述R为所述n为20～40。该水凝胶具有较佳温敏性能、pH值响应性能、溶胀-退胀可逆性以及抗剪切能力。

在本发明的实施例中，所述聚合物的数均分子量为6000g/mol～8000g/mol。

在本发明的实施例中，所述R还包括氢，所述聚合物还包括无机离子寡聚体，所述无机离子寡聚体与所述聚合物中的N通过氢键相连接。

在本发明的实施例中，所述无机离子寡聚体包括[Ca₃(PO₄)₂]_x(C₆H₁₅N)，其中，所述x为3～7，所述C₆H₁₅N包括三乙基胺。

本发明还提供了一种制备前面所述的水凝胶的方法。所述方法包括：将用于制备所述聚合物的反应原料混合，得到第一混合物，并使所述第一混合物在温度为40℃～50℃的条件下进行第一反应，从而得到所述聚合物，其中，所述反应原料至少包括聚乙烯亚胺和聚乙二醇缩水甘油醚。该方法操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产，且可以有效制备得到前面所述的水凝胶。

在本发明的一些实施例中，所述反应原料还包括无机离子寡聚体。

在本发明的一些实施例中，所述聚乙烯亚胺和所述聚乙二醇缩水甘油醚的摩尔比为1：(3～8)。

在本发明的一些实施例中，所述聚乙烯亚胺和所述聚乙二醇缩水甘油醚的摩尔比为1：(5～7)。

在本发明的一些实施例中，所述聚乙烯亚胺和所述聚乙二醇缩水甘油醚的摩尔比为1：5。

在本发明的一些实施例中，基于所述第一混合物的总质量，所述聚乙烯亚胺与所述聚乙二醇缩水甘油醚的质量百分含量之和为6％～15％。

在本发明的一些实施例中，基于所述第一混合物的总质量，所述聚乙烯亚胺与所述聚乙二醇缩水甘油醚的质量百分含量之和为8％～15％。

在本发明的一些实施例中，基于所述第一混合物的总质量，所述聚乙烯亚胺与所述聚乙二醇缩水甘油醚的质量百分含量之和为13％～15％。

在本发明的一些实施例中，所述聚乙二醇缩水甘油醚是通过如下步骤制备得到的：将聚乙二醇与环氧氯丙烷混合，并使所得到的第二混合物在预定温度、碱性且催化剂存在的条件下进行第二反应，从而得到所述聚乙二醇缩水甘油醚。

在本发明的一些实施例中，所述预定温度为45℃～65℃。