一种免混配高粘弹性非交联凝胶悬浮液体系及其制备方法与流程

本发明属于油田化学，具体是一种免混配高粘弹性非交联凝胶悬浮液体系及其制备方法。

背景技术：

1、针对高孔高渗疏松砂岩油藏，且地层胶结疏松出砂严重，受长期注水开发，使得地层易形成不同类型流砂高渗透通道。随着油田开发，注采矛盾越来越突出，严重影响油藏经济开发。前期采用化学交联体系调控储层非均质性，但传统的化学交联凝胶受自身性能影响，注入地层中经过剪切、滞留吸附、色谱分离、水侵稀释后导致凝胶体系的强度、封堵整体性、长期稳定性在地层深部达不到预期的效果。

2、现有产品存在以下缺陷，化学交联体系复合颗粒体系易在局部形成堆积吸附导致局部压力过大，但流砂地层骨架抗压能力小，使得骨架发生坍塌、运移；同时，现有的产品大多数是粉剂，溶解速度慢，工艺复杂，设备多；而且，现有市面悬浮液产品大多固含在30％-40％，市面上的产品无法做到高固含且兼顾高流动性。

3、另一方面，聚丙烯酰胺类型的产品粉剂相对于乳液或悬浮液溶解时间相对较长，因此需要溶解、熟化等工艺，对于一些施工场地小、施工规模小或施工时间短的油田，如海上平台受空间限制无法增加溶解熟化设备，必须使用免混配速溶工艺。

4、基于上述问题，我们需要开发一种适用性良好非交联凝胶，该凝胶具有高粘弹性，能变形充填包裹疏松砂岩，低流速或静置后产生屈服值，要使其恢复流动或突破必须附加更大外力(即具有启动压力)，活塞整体推进，不会因局部压力梯度过高导致骨架坍塌，起到深部调堵作用。因此需要开发一种分散悬浮型非交联凝胶，它具有稳定性强、固含量高、流动性好、溶解速度快、在线速溶免混配，简化现场施工工艺和节约施工成本的特点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种免混配高粘弹性非交联凝胶悬浮液体系及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种免混配高粘弹性非交联凝胶悬浮液体系，以质量分数计，由以下组分组成：

4、45～60份缔合型非交联凝胶粉剂；

5、18～50份的分散介质；

6、35～55份的分散相；

7、2～8份的乳化剂；

8、0.5～2份的稳定剂。

9、优选的，所述分散介质为水，所述分散相为与水互不相容的有机溶剂。

10、优选的，所述缔合型非交联凝胶粉剂为疏水缔合型非交联凝胶粉剂。

11、优选的，疏水缔合型非交联凝胶粉剂由丙烯酰胺、疏水单体与功能单体聚合得到，丙烯酰胺、疏水单体、功能单体的质量比为(15～25)：(0.5～20)：(0.5～20)。

12、优选的，所述缔合型非交联凝胶粉剂胶选自丙烯酰胺/丙烯酸钠/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠/n-烷基取代丙烯酰胺共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸钠/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸钠/甲基丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠共聚物中的一种或多种。

13、优选的，所述缔合型非交联凝胶粉剂为丙烯酰胺/丙烯酸钠/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠/n-烷基取代丙烯酰胺共聚物。

14、优选的，所述缔合型非交联凝胶粉剂为丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠共聚物。

15、优选的，所述疏水单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸氟代烷基酯、长链烷基不饱和季铵盐、烷基烯丙基磺酸盐、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯中的一种或多种。

16、优选的，所述疏水单体为甲基丙烯酸氟代烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯中一种或多种。

17、优选的，所述疏水单体为丙烯酸甲酯。

18、优选的，所述功能单体选自为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸盐、乙烯基磺酸、乙烯基磺酸盐、含有端烯基的磺酸衍生物、含有端烯基的磺酸盐衍生物、苯乙烯基磺酸、苯乙烯基磺酸盐、n-乙烯基-2-吡咯烷酮与乙烯基乙醚中的一种或多种。

19、优选的，所述功能单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸盐、n-乙烯基-2-吡咯烷酮的一种或多种。

20、优选的，所述功能单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。

21、优选的，所述有机溶剂选自柴油、煤油、液体石蜡和白油中的一种或多种。

22、优选的，所述乳化剂为十八烷基三甲基氯化铵、硬脂酸聚氧乙烯醚th-2、十六烷基三甲基溴化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-2、脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-3、脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-5、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚tx-3、烷基酚聚氧乙烯醚tx-5、烷基酚聚氧乙烯醚tx-7、油酸聚氧乙烯酯aj-23、油酸聚氧乙烯酯aj-15、聚氧乙烯蓖麻油el-11、聚氧乙烯蓖麻油el-15中的一种或多种。

23、优选的，所述稳定剂为羟甲基纤维素、纤维素衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、氯化钙中的一种或多种。

24、还公开了一种免混配高粘弹性非交联凝胶悬浮液体系的制备方法，包括以下步骤：

25、a)将配方量分散相、配方量分散介质、配方量乳化剂、配方量稳定剂混合搅拌，得到水包油乳液；

26、b)向所述水包油乳液中加入配方量缔合型非交联凝胶粉剂，再次混合搅拌，得到水包油缔合型非交联凝胶悬浮液体系；

27、c)向水中加入水包油缔合型非交联凝胶悬浮液体系，第三次混合搅拌，得到免混配高粘弹性非交联凝胶悬浮液体系。

28、优选的，所述步骤a)中，混合搅拌的温度为20～60℃，所述混合搅拌的转速为500～800rmp，所述混合搅拌的时间为20～60min。

29、优选的，所述步骤b)中，再次混合搅拌温度为20～60℃，再次混合搅拌的转速为500～2000rmp，再次混合搅拌时间为30～120min。

30、优选的，所述步骤c)中，水包油缔合型非交联凝胶悬浮液体系浓度为0.1％～3％，第三次混合搅拌温度为20～60℃，第三次混合搅拌的转速为300～800rmp，第三次混合搅拌时间为5～20min。

31、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

32、1、本发明制备的非交联凝胶悬浮液体系固含量为45％-60％，相比现有悬浮液技术，固含量较高，悬浮液的固含量越高，越有利于节约施工成本，且本非交联凝胶悬浮液体系在高固含条件下仍能保持较好的流动性。

33、2、本发明制备的非交联凝胶悬浮液体系溶解速度快、免混配特点，溶解性90s起粘，5min～20min溶解，相比非交联凝胶粉剂溶解性能明显提高，较大程度降低了工艺难度及生产成本。

34、3、本发明制备的非交联凝胶悬浮液体系具有高粘弹性，0.1hz下，anton paarmcr301流变仪测试1％非交联凝胶悬浮液g′≥7pa，g″≥2pa。

35、4、本发明制备的非交联凝胶悬浮液体系稳定性≥60天。

36、5、由本发明制备的非交联凝胶悬浮液所配制的凝胶溶液性能和由对应非交联凝胶干粉直接配制的凝胶溶液性能相差不大，但相较于粉剂而言，在配制过程能简化施工工艺、降低施工成本。