本發(fā)明提供一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系及其制備方法，屬于油氣田開發(fā)。

背景技術(shù)：

1、分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠是一種在特定條件下逐漸形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物溶液。這種凍膠通常用于油田化學(xué)中的調(diào)剖堵水作業(yè)，目的是通過物理或化學(xué)作用封堵高滲透層或水淹層，改善油水流動關(guān)系，提高采收率。主要由單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑組成，特點在于其交聯(lián)反應(yīng)不是一次性完成，而是分階段進行。這樣可以控制凍膠的形成時間和強度，使其在注入地層的過程中保持流動性，到達目標(biāo)位置后再逐漸形成穩(wěn)定的凍膠。這種方法可以有效解決高強度凍膠成膠時間過快的問題，提高凍膠的封堵效果和穩(wěn)定性。

2、通過合理選擇和配比分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠成分，可以制備出具有較長成膠時間和較高強度的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠，滿足油田調(diào)剖堵水作業(yè)的需求。然而，現(xiàn)有分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系比較少，制備過程復(fù)雜，需要精確控制交聯(lián)條件，成本相對較高，凍膠封堵強度不足、深部有效封堵能力差。

3、專利文獻202310000156.9公開了一種適合低滲特低滲裂縫性油藏凝膠堵劑及其制備方法，由聚丙烯酰胺類聚合物和交聯(lián)劑制備交聯(lián)聚合物凝膠。該聚合物基液黏度較高，注入摩阻較大，流動性不強，對于深層中高溫油藏水平井注入困難。

4、因此，提供具有初始粘度低，注入能力優(yōu)異和緩交聯(lián)能力強，其交聯(lián)時間可控，交聯(lián)后的凍膠具有良好的高承壓能力，使封堵帶作用穩(wěn)定持久，對環(huán)境友好，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，尤其是現(xiàn)有分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠成本高，封堵強度不足，深部有效封堵能力差的缺陷，本發(fā)明根據(jù)深層中高溫油藏水平井開發(fā)生產(chǎn)特點，提供一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系及其制備方法。具有優(yōu)異的注入能力，成膠后具有良好的高承壓能力，力學(xué)性能優(yōu)異優(yōu)異，對水竄氣竄以實現(xiàn)有效封堵。

2、本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，所述凍膠體系組成包括單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增強劑和水，各組分具體材料和重量份數(shù)為：

4、單體2.5-10份，引發(fā)劑0.015-0.3份，交聯(lián)劑0.3-2份，增強劑0-5份，清水90-100份；

5、所述單體為小分子丙烯酰胺，引發(fā)劑為過硫酸鉀，交聯(lián)劑為多聚甲醛，增強劑為鈉基膨潤土。

6、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

7、丙烯酰胺2.5-5份，過硫酸鉀0.015-0.1份，多聚甲醛0.3-1份，鈉基膨潤土0.5-2份，清水90-100份。

8、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

9、丙烯酰胺3.5份，過硫酸鉀0.025份，多聚甲醛0.5份，鈉基膨潤土1份，清水95份。

10、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

11、丙烯酰胺3.5份，過硫酸鉀0.025份，多聚甲醛0.4份，鈉基膨潤土1份，清水95份。

12、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

13、丙烯酰胺3.5份，過硫酸鉀0.025份，多聚甲醛0.6份，鈉基膨潤土1份，清水95份。

14、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

15、丙烯酰胺3.5份，過硫酸鉀0.025份，多聚甲醛0.8份，鈉基膨潤土1份，清水95份。

16、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

17、丙烯酰胺3.5份，過硫酸鉀0.03份，多聚甲醛0.8份，鈉基膨潤土1份，清水95份。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

18、丙烯酰胺3.5份，過硫酸鉀0.05份，多聚甲醛0.8份，鈉基膨潤土1份，清水95份。

19、上述分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系的制備方法，包括步驟如下：

20、1)將清水置于磁力恒溫水浴鍋中，升溫至55-65℃；

21、2)按配比，取交聯(lián)劑，邊攪拌邊加入步驟1)中，加完后，保持溫度攪拌溶解30-60min，得混合溶液a；

22、3)混合溶液a降溫至室溫，邊攪拌邊加入增強劑，加完后，攪拌30-50min，得混合溶液b；

23、4)取單體，邊攪拌邊加入混合溶液b，加完后，攪拌10-30min，得混合溶液c；

24、5)向混合溶液c中加入引發(fā)劑，加完后，攪拌10-30min，得分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系。

25、本發(fā)明以小分子丙烯酰胺為主體，多聚甲醛為交聯(lián)劑，過硫酸鉀為引發(fā)劑，鈉基膨潤土為增強劑，配置制成均勻水溶液，制得分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，初始粘度為2-4mpa·s，具有良好的注入性；在地層溫度條件下，靜置成膠，得到一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠，適用于深層高溫油藏水平井，在溫度為75℃下成膠時間為3d-10d。

26、本發(fā)明的技術(shù)特點及優(yōu)點：

27、1、本發(fā)明以小分子丙烯酰胺為主體，丙烯酰胺作為構(gòu)筑凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主劑，并采用多聚甲醛為交聯(lián)劑，得到了低成本，組份簡單的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，凍膠體系初始粘度為2-4mpa·s，具有良好的注入性，成膠時間為3d-10d，有利于油井的深部封堵。

28、2、本發(fā)明用于油田調(diào)剖的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠的制備方法，操作簡單，可操作性強，條件溫和，易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，所得產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好。

29、3、本發(fā)明的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系為分段式成膠，第一階段成膠為流動性凝膠，第二階段為凍膠。首先丙烯酰胺在引發(fā)劑作用下，先形成線性凝膠體系，后于交聯(lián)劑作用下構(gòu)筑了凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而形成力學(xué)性能優(yōu)異的聚合物凍膠。

30、4、本發(fā)明的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系成凍膠后具有良好的高承壓能力，力學(xué)性能優(yōu)異優(yōu)異，對水竄氣竄以實現(xiàn)有效封堵。

技術(shù)特征：

1.一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，其特征在于，所述凍膠體系組成包括單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增強劑和水，各組分具體材料和重量份數(shù)為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，其特征在于，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，其特征在于，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，其特征在于，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，其特征在于，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，其特征在于，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，其特征在于，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系，其特征在于，所述凍膠體系各組分具體材料和重量份數(shù)為：

9.權(quán)利要求1-8任一所述的分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系的制備方法，包括步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種分段式緩交聯(lián)聚合物凍膠體系及其制備方法。所述凍膠體系組成包括單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增強劑和水，各組分具體材料和重量份數(shù)為：單體2.5?10份，引發(fā)劑0.015?0.3份，交聯(lián)劑0.3?2份，增強劑0?5份，清水90?100份；單體為小分子丙烯酰胺，引發(fā)劑為過硫酸鉀，交聯(lián)劑為多聚甲醛，增強劑為鈉基膨潤土。本發(fā)明的凍膠體系具有優(yōu)異的注入能力，成膠后具有良好的高承壓能力，力學(xué)性能優(yōu)異優(yōu)異，對水竄氣竄以實現(xiàn)有效封堵。

技術(shù)研發(fā)人員：馬濤,馬爽
受保護的技術(shù)使用者：大慶市新萬通科技開發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15