阅读说明：本技术 一种具有堵水功能的粘弹性颗粒驱油剂 (Viscoelastic particle oil displacement agent with water plugging function ) 是由 李兴辉 刘国振 熊书权 徐国瑞 李亚鹏 陈应琳 于 2020-06-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有堵水功能的粘弹性颗粒驱油剂,按重量百分数,丙烯酸15％-25％,丙烯酰胺10％-15％,交联剂0.01％-0.04％,引发剂0.03％-0.06％,在水中混合均匀后升温到60-70度恒温2-3小时,升温到80-90度恒温2-3小时,加入50％-80％二氧化硅凝胶体,经过混合分散成不同粒径大小的珠状颗粒。该粘弹性颗粒驱油剂具有部分交联、部分支化的分子结构,具有一定的粘弹性,能分散于水中形成非均相的悬浮液,该悬浮液是一种可流动的粘弹性和可变形性材料,具有良好的可泵性和可注入性,对于强非均质性油层具有更好的波及系数和驱油效率。(The invention discloses a viscoelastic particle oil displacement agent with a water shutoff function, which comprises, by weight, 15% -25% of acrylic acid, 10% -15% of acrylamide, 0.01% -0.04% of cross-linking agent and 0.03% -0.06% of initiator, wherein the viscoelastic particle oil displacement agent is uniformly mixed in water, heated to 60-70 ℃ for 2-3 hours, heated to 80-90 ℃ for 2-3 hours, added with 50% -80% of silicon dioxide gel, and mixed and dispersed into bead-shaped particles with different particle sizes. The viscoelastic particle oil displacement agent has a partially cross-linked and partially branched molecular structure, has certain viscoelasticity, can be dispersed in water to form a heterogeneous suspension, is a flowable viscoelastic and deformable material, has good pumpability and injectability, and has a better sweep coefficient and oil displacement efficiency for a strong heterogeneous oil layer.)

一种具有堵水功能的粘弹性颗粒驱油剂

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，尤其涉及一种具有堵水功能的粘弹性颗粒驱油剂。

背景技术

通常所用驱油剂为聚合物水溶液(例如聚丙烯酰胺水溶液)和表面活性剂，表面活性剂能够降低油水界面张力，同时增加与原油的相溶性，进而使驱油剂携带不易流动的原油流动，以提高原油的采收率。

油田开发到了一定阶段，在强注强采的情况下，高渗层的渗透率将越来越大，低渗层则变化不大，因此纵向上的非均质程度越来越大，导致油田含水越来越高，采收率降低。对于高含水油层或因层内层间矛盾严重的大孔道注水井，现有技术中的驱油剂的波及系数较低，对于驱油效率的提升有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中，驱油剂对于强非均质性油层波及系数较低、对于驱油效率无法有效提升的不足，提供一种具有堵水功能的粘弹性颗粒驱油剂，该粘弹性颗粒驱油剂具有部分交联、部分支化的分子结构，具有一定的粘弹性，能分散于水中形成非均相的悬浮液，该悬浮液是一种可流动的粘弹性和可变形性材料，具有良好的可泵性和可注入性，对于强非均质性油层具有更好的波及系数和驱油效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有堵水功能的粘弹性颗粒驱油剂，通过以下方法制备得到：

步骤一、按重量百分数称取原料，15％-25％的丙烯酸、10％-15％的丙烯酰胺、0.01％-0.04％的交联剂和0.03％-0.06％的引发剂，在水中混合均匀后升温到60-70度恒温2-3小时，升温到80-90度恒温2-3小时而得丙烯酸丙烯酰胺二元聚合物；

步骤二、向步骤一制得的二元聚合物中加入种所述二元聚合物质量50％-80％的二氧化硅凝胶体，经过切块、烘干、粉碎、筛分获得粘弹性颗粒驱油剂产品。

在上述技术方案中，在步骤一中，所述交联剂为二偶氮(N、N’—二亚甲基异丁酰胺)二氢氯化物、二偶氮(2—脒基丙烷)二氢氯化物、二偶氮[2—甲基—N—(2—乙二醇)丙酰胺]、Fe³⁺、Al³⁺中的一种或几种。

在上述技术方案中，在步骤一中，所述引发剂过硫酸盐(钾盐、铵盐等)、过氧化物(钠盐等)或叔丁基过氧化氢中的一种或几种。

在上述技术方案中，在步骤一中，所述引发剂优选为过氧化甲乙酮(MEKP)，产品型号为Butanox M-50。

在上述技术方案中，所述粘弹性颗粒驱油剂在进行使用时的配制溶液为5000mg/L的氯化钙水溶液，使用浓度为0.2-1％。

本发明的优点和有益效果为：

一、流度控制作用。该粘弹性颗粒驱油剂进入油藏后，颗粒直径增加，同时粘度也相对增加，从而大改善了油水流度比，从而可以优先进入原已形成的大孔道，延缓了含水上升速度，提高了驱油效率。

二、调整注入产出剖面的作用。该粘弹性颗粒驱油剂进入油藏剖面后，由于颗粒变大，粘度增加，因此当该粘弹性颗粒驱油剂充满地层后，高渗层的渗透率就会相对降低，从而高渗层中的低渗段动用差储量以及低渗层的动用差储量就会得到动用。

三、驱油作用。由于该粘弹性颗粒驱油剂进入地层后会随着粘度及颗粒直径的增加，其扫油面积会大幅增加，因此驱油效率会大幅增加。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

1、本材料是由主原料(丙烯酸20％+丙烯酰胺18％)合成的二元聚合物。交联剂：N、N′—二亚甲基异丁酰胺(0.03％)，引发剂：Butanox M-50(0.05％)，通用型过氧化甲乙酮(MEKP)，购自Nouryon诺力昂聚合物化学品公司。加入二元聚合物的65％质量的二氧化硅凝胶体，经过混合分散成不同粒径大小的珠状颗粒，混合均匀冷却后装袋。

2、本材料的丙烯酸+丙烯酰胺二元聚合物为丙烯酸(20％)，丙烯酰胺(18％)，交联剂(N、N′—二亚甲基异丁酰胺)(0.03％)、Al³⁺(0.03％)，引发剂(m-50)(0.05％)，在水中混合均匀后升温到60度恒温2小时，升温到80度恒温2小时而得。

将上述制得的驱油剂产品进行关键指标的性能评价，性能评价结果如下表所示：

表1粘弹性颗粒驱油剂性能评价结果1

序号	项目	检测结果
			1	粒径(100-150μm)	98
2	含水率，％	6
			3	溶胀后粒径中值，μm	600
4	水分散体系弹性模量(5000mg/L)，Pa	0.81
			5	水分散体系粘度(5000mg/L)，mPa·s	188
6	有机氯含量，％	0

利用上述驱油剂在胜利油田高含水油层的3口井中分别进行施工，油层最厚达到16.4m，层数最多4层，施工前根据地层原始渗透率、孔隙度、油层厚度、含水情况和产液量情况等确定了堵水剂的粒径配比、浓度和用量。

将上述制得的珠状颗粒产品按照0.2％的使用浓度，与5000mg/L氯化钙水溶液配制获得驱油液，施工成功率达100％，单井增油平均为605t。

实施例2

1、本材料是由主原料(丙烯酸18％+丙烯酰胺16％)合成的二元聚合物。交联剂：N、N′—二亚甲基异丁酰胺(0.05％)；引发剂(过硫酸铵0.2％+Butanox M-50)(0.02％)。加入二元聚合物的70％质量的二氧化硅凝胶体，经过切块、烘干、粉碎、筛分获得不同粒径大小的颗粒后装袋。

2、本材料的丙烯酸+丙烯酰胺二元聚合物为丙烯酸(18％),丙烯酰胺(16％),交联剂(N、N′—二亚甲基异丁酰胺)(0.05％)，Al³⁺(0.03％)，引发剂(过硫酸铵0.2％+ButanoxM-50)(0.02％)，在水中混合均匀后升温到70度恒温3小时，升温到90度恒温2小时而得。

将上述制得的驱油剂产品进行关键指标的性能评价，性能评价结果如下表所示：

表2粘弹性颗粒驱油剂性能评价结果2

利用上述驱油剂在辽河油田存在层内层间矛盾严重问题的3口大孔道注水井中分别进行施工，油层最厚达到16.5m，层数最多3层，施工前根据地层原始渗透率、孔隙度、油层厚度、含水情况和产液量情况等确定了驱油液的粒径配比、浓度和用量。

将上述制得的珠状颗粒产品按照1％的使用浓度，与5000mg/L氯化钙水溶液配制获得驱油液，施工成功率达100％，单井增油平均为610t。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。