CN111234790B - 适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒及调剖剂和制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田调剖堵水用剂技术领域，尤其涉及适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒及调剖剂和制备方法与应用。按质量百分数计，所述凝胶颗粒原料组成包括以下组分：丙烯酰胺单体10‑20％；耐酸功能单体10‑30％；耐温功能单体1‑3.0％；耐盐功能单体1‑3.0％；交联剂1‑2.0％；引发剂1‑10％；增强剂0.2‑1.0％；水相余量。将所述凝胶颗粒与阳离子聚合物的溶液复配，得到耐酸性凝胶颗粒调剖体剂。本发明所制备的耐酸性凝胶颗粒调剖体系耐温抗盐耐酸性好，作用有效期长，可作为优良的低渗裂缝性CO2驱油藏调剖体系，用于堵塞微裂缝发育的非均质地层。
Description
技术领域
本发明涉及油田调剖堵水用剂技术领域，尤其涉及一种适用于低渗裂缝性 CO2驱油藏的凝胶颗粒及调剖剂和制备方法与应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
近年来，随着油田开发的不断深入，油藏的非均质性更强、剩余油普遍分布，水淹、水窜现象严重，注入流体无效循环，常规的聚合物凝胶调剖手段难以实现有效封堵。研究显示，凝胶颗粒对非均质性强，含水率高，大孔道的油田深部调剖有较好的效果。由于凝胶颗粒吸水膨胀后具有一定的变形能力，可以在一定压差下通过变形移动进入地层深处，在地层深处由于地层压力逐渐降低，颗粒不断吸水膨胀，滞留在大孔道中堵塞大孔道，进而调整地层渗透率，起到深部液流转向的作用。凝胶颗粒制备工艺简单，且在使用过程中稳定性好，避免了传统凝胶类封堵剂地下成胶效果差，封堵效果有限的缺点。
CO2驱在低渗透油藏潜力大、适应性强，但是低渗透油藏，微裂缝发育、非均质性强，易发生窜流。CO2在高温高压条件下一般呈超临界状态，超临界状态下的油藏环境一般呈酸性(pH≈3)。预交联凝胶颗粒深部调驱技术是将交联体系在地面交联形成本体凝胶，然后经造粒、烘干、粉碎、筛分等工艺过程制备成凝胶颗粒，该凝胶颗粒在水中以分散的不规则块状颗粒存在，且具有一定膨胀性，注入到地层孔隙后，在近井地带，由于压差较大，颗粒在水驱压力作用下，可变形，并向生产井运移；在油层深部，由于压差作用较小，该颗粒将在孔隙内滞留，堵塞高渗孔隙通道，起到深部液流转向作用。
发明内容
本发明人发现：常规聚丙烯酰胺凝胶颗粒在酸性条件下，耐剪切性差，膨胀性较差，且膨胀后容易降解，使凝胶颗粒的调剖性能下降，影响原油生产。针对上述问题，本发明提出了一种适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒及调剖剂和制备方法与应用，本发明研制出的用于封堵低渗裂缝性CO2驱油藏高渗孔道的凝胶颗粒不仅能够在酸性环境中具有良好的抗剪切性能，而且具有不易降解失效的特点。
本发明第一目的：提供适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒及制备方法。
本发明第二目的：提供适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂及制备方法。
本发明第三目的：提供所述凝胶颗粒、调剖剂的应用。
为实现上述发明目的，具体地，本发明公开了以下技术方案：
首先，本发明公开一种适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒，按质量百分数计，其原料组成包括以下组分：
进一步地，所述耐酸单体包括：二烯丙基季铵盐、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDACC)中的任意一种。优选为二甲基二烯丙基氯化铵(DMDACC)。耐酸单体的主要作用是赋予所述凝胶颗粒耐酸性能，因为这类耐酸单体中均含有阳离子基团，因静电斥力可抵抗酸性环境中的H+，从而提高凝胶颗粒在酸性条件下，耐剪切性差，膨胀性较差，且膨胀后容易降解，导致调剖性能下降的问题。
进一步地，所述耐温单体包括苯乙烯磺酸、N-烷基马来酰亚胺、2-丙烯酰胺 -2-甲基丙磺酸(AMPS)、4-苯乙烯磺酸钠中的任意一种。优选为4-苯乙烯磺酸钠。所述耐温单体的主要作用是赋予所述凝胶颗粒耐高温性能，提高胶凝颗粒的作用有效期。
进一步地，所述耐盐单体包括N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵中的任意一种。优选为[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵。所述耐盐单体的主要作用是赋予所述凝胶颗粒耐盐性能，提高胶凝颗粒的作用有效期。
进一步地，所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯等。优选为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。其主要作用是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成三维网状结构。
进一步地，所述增强剂为聚乙二醇等，优选为聚乙二醇-200。其主要作用是提高凝胶颗粒的机械力学性能。
进一步地，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾等。其主要作用是诱导单体发生聚合反应。所述水相包括蒸馏水、去离子水等。
进一步地，还可在上述的适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒的原料组成基础上添加其他助剂等，例如，为了进一步提高凝胶颗粒的耐剪切性能，还可加入一些纳米SiO2。
其次，本发明公开所述适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将丙烯酰胺、耐酸功能单体、耐温功能单体、耐盐功能单体加入到水相中，搅拌至溶液变澄清；然后加入交联剂和增强剂，搅拌至全部溶解；再加入引发剂，搅拌得到分散均匀的水相溶液，最后超声震荡排除溶液中的空气。
(2)将步骤(1)最后得到的水相溶液在恒温条件下反应成凝胶，然后将凝胶剪成块状，清洗后进行干燥、研磨，筛分出微米级到毫米级颗粒，即得目标耐酸性凝胶颗粒。
进一步地，步骤(1)中，所述超声震荡的功率为50-100W，时间为8-15min。
进一步地，步骤(2)中，所述恒温条件反应的温度为50-70℃，时间为2-4h。
再次，本发明公开一种适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂，包括本发明所述的适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒和带有正电荷的聚合物。
进一步地，所述调剖剂中，凝胶颗粒浓度为500-3000mg/L，带有正电荷的聚合物浓度为500-2000mg/L。
进一步地，所述调剖剂中，所述带有正电荷的聚合物包括阳离子型聚合物8030、甜菜碱型两亲聚合物PADC、疏水缔合聚合物AP-P4等中的至少一种；优选为阳离子型聚丙烯酰胺8030。
再其次，本发明公开所述适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂的制备方法，步骤为：将所述阳离子型聚合物配置成溶液后，再将所述凝胶颗粒分散于该溶液中，即得。
最后，本发明公开低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒、调剖剂在油气开采领域中的应用。
优选地，所述适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂在油气开采领域中的应用为进行调驱的方法，步骤为：向地层中注入所述凝胶颗粒调剖剂之前，先向地层注入前置段塞作为牺牲剂，然后注入所述调剖剂，最后进行超临界CO2驱。
进一步地，所述牺牲剂为所述带正电荷聚合物；优选为质量浓度0.05-0.2％的阳离子型聚丙烯酰胺8030。
进一步地，所述调剖剂的注入量为地层孔隙体积的5-50％。
进一步地，所述牺牲剂其注入量为地层孔隙体积的0.1-2％。
进一步地，所述CO2驱的具体参数可由技术人员根据实际情况设计、调节。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
(1)本发明将耐酸单体，引入到聚合物凝胶颗粒内部结构主链上，从而增加了所合成凝胶颗粒的耐酸性能，将耐温单体和耐盐单体引入到凝胶颗粒主链上增强其耐温耐盐性能，制备出的凝胶颗粒调剖体系耐温抗盐耐酸性好，作用有效期长，可作为优良的低渗裂缝性CO2驱油藏调剖体剂，用于堵塞微裂缝发育的非均质地层。其在低渗裂缝性CO2驱油藏酸性条件下抗剪切性好，封堵效率高，稳定性好，可达到长期有效的调剖效果。
(2)由于本发明的凝胶颗粒属于阳离子型凝胶颗粒，其与阴离子聚合物溶液复配易聚并，不能稳定悬浮于溶液中，因此采用阳离子型聚合物作为其分散剂，得到的调剖剂体系悬浮性好，分散性好，不絮凝，克服阴离子型聚合物由于静电作用导致颗粒絮凝沉降的缺点。
(3)本发明设计的注入调剖剂前加入阳离子型聚合物8030作为牺牲剂段塞的方法，不仅有利于调剖剂注入油藏深部，实现深部液流转向的目的，而且可执行性高，可最大限度地提高非均质油藏的调剖效果。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明第一实施例制备的耐酸性凝胶颗粒在扫描电镜(SEM)下的微观形貌图。
图2为本发明第一实施例制备的耐酸性凝胶颗粒与AM单体的傅里叶红外光谱图。
图3为本发明第一实施例制备的耐酸性凝胶颗粒的初始粒径分布。
图4为本发明第一实施例制备的耐酸性凝胶颗粒的粒径膨胀倍数。
图5为凝胶颗粒的粒径变化；其中，a图为本发明第一实施例制备的耐酸性凝胶颗粒；b图为普通凝胶颗粒。
图6为室内模拟本发明第四实施例制备的调剖剂对天然微裂缝低渗岩心封堵实验得到的压差变化曲线图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如前文所述，常规聚丙烯酰胺凝胶颗粒在酸性条件下，耐剪切性差，膨胀性较差，且膨胀后容易降解，使凝胶颗粒的调剖性能下降，影响原油生产。因此，本发明提出了适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒及调剖剂和制备方法与应用，下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
涉及术语说明
术语“CO2驱油藏：即二氧化碳驱油技术，就是将二氧化碳注入油层中以提高油田采油率的技术。其基本原理是：在二氧化碳与地层原油初次接触时并不能形成混相，但在合适的压力、温度和原油组分的条件下，二氧化碳可以形成混相前缘。超临界流体将从原油中萃取出较重的碳氢化合物，并不断使驱替前缘的气体浓缩。于是二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。
术语“凝胶”：溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的液体，整个体系变成一种外观均匀，并保持一定形态的不具有流动性的弹性半固体，即为凝胶。
术语“调剖剂”：即用于调整注水地层吸入剖面的物质。注入油层的水大部分(80％-90％)被高渗透层所吸收，导致注入剖面很不均匀。为了发挥中、低渗透层的作用，提高注入水的波及系数，就必须通过调剖剂调整注水井的注入剖面。
术语“前置段塞”：段塞是指驱油剂注入油层后，形成明显的驱油带，随后又被另一种驱油剂所驱替，此时前者驱油剂形成的驱油带叫段塞。而前置是指在向地层中注入所述凝胶颗粒调剖剂之前先加入牺牲剂。
另外，下列实施例中，所述阳离子型聚合物8030购自安徽天润化学工业股份有限公司。所述甜菜碱型两亲聚合物PADC购自安徽天润化学工业股份有限公司。所述疏水缔合聚合物AP-P4购自四川光亚科技股份有限公司。
第一实施例
1、一种适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒的制备方法，包括步骤：
(1)原料：丙烯酰胺6g；耐酸功能单体11.3332g；耐温功能单体0.87g；耐盐功能单体1.178g；引发剂4g；交联剂0.52g；增强剂0.2g；蒸馏水19.822g。
其中：所述耐酸功能单体选用二甲基二烯丙基氯化铵；耐温功能单体选用 4-苯乙烯磺酸钠盐；耐盐功能单体选用[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3- 磺酸丙基)氢氧化铵；引发剂选用质量浓度为15％的过硫酸铵；交联剂选用N,N- 亚甲基双丙烯酰胺；增强剂选用聚乙二醇-200。
(2)按照上述含量分别称取丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、4-苯乙烯磺酸钠、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵，边搅拌依次加入到盛有蒸馏水的烧杯中，搅拌至溶液变澄清；然后将N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇-200加入上述溶液中，搅拌至全部溶解。最后加入过硫酸铵溶液，接着搅拌30min，超声震荡10min(功率80W)排除溶液中的空气，制备出分散均匀的水相溶液。
(3)将水相溶液放置于恒温箱中，并设定恒温箱温度为60℃，反应2h后取出。将得到的凝胶，剪成块状，用蒸馏水清洗4次，置于60℃恒温干燥箱中干燥24h后取出，用研磨机研磨，筛分出微米级到毫米级颗粒，即得目标耐酸性凝胶颗粒。
2、适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂的制备方法，包括步骤：选择阳离子型聚丙烯酰胺8030为聚合物，配制成聚合物溶液，再将本实施例制得的目标耐酸性凝胶颗粒按质量比1000mg/L的浓度溶于所述聚合物溶液中，聚合物浓度为1000mg/L，即得到耐酸性凝胶颗粒调剖剂。
第二实施例
1、一种适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒的制备方法，包括步骤：
(1)原料：丙烯酰胺5.002g；耐酸功能单体14.999g；耐温功能单体0.501g；耐盐功能单体1.498g；引发剂1.001g；交联剂0.500g；增强剂0.499g；去离子水25.998g。
其中：所述耐酸功能单体选用二烯丙基季铵盐；耐温功能单体选用N-烷基马来酰亚胺；耐盐功能单体选用甲基丙烯酰胺；引发剂选用质量浓度为15％的过硫酸铵溶液；交联剂选用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯；增强剂选用聚乙二醇-200。
(2)按照上述含量分别称取丙烯酰胺、二烯丙基季铵盐、N-烷基马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺，边搅拌依次加入到盛有去离子水的烧杯中，搅拌至溶液变澄清；然后将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和聚乙二醇-200加入上述溶液中，搅拌至全部溶解。最后加入过硫酸铵溶液，接着搅拌30min，超声震荡15min(功率100W) 排除溶液中的空气，制备出分散均匀的水相溶液。
(3)将水相溶液放置于恒温箱中，并设定恒温箱温度为70℃，反应2h后取出。将得到的凝胶，剪成块状，用蒸馏水清洗5次，置于60℃恒温干燥箱中干燥24h后取出，用研磨机研磨，筛分出微米级到毫米级颗粒，即得目标耐酸性凝胶颗粒。
2、适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂的制备方法，包括步骤：选择疏水缔合聚合物AP-P4为聚合物，配制成聚合物溶液，再将本实施例制得的目标耐酸性凝胶颗粒按质量比3000mg/L的浓度溶于所述聚合物溶液中，聚合物浓度为 2000mg/L，即得到耐酸性凝胶颗粒调剖剂。
第三实施例
1、一种适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的凝胶颗粒的制备方法，包括步骤：
(1)原料：丙烯酰胺10.001g；耐酸功能单体5.000g；耐温功能单体1.499g；耐盐功能单体0.500g；引发剂0.501g；交联剂5.002g；增强剂0.103g；蒸馏水 22.601g。
其中：所述耐酸功能单体选用二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺；耐温功能单体选用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；耐盐功能单体选用N-乙烯基-2-吡咯烷酮；引发剂选用15wt.％的过硫酸钾溶液；交联剂选用N,N-亚甲基双丙烯酰胺；增强剂选用聚乙二醇-200。
(2)按照上述含量分别称取丙烯酰胺、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基-2-吡咯烷酮，边搅拌依次加入到盛有所述蒸馏水的烧杯中，搅拌至溶液变澄清；然后将N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇-200 加入上述溶液中，搅拌至全部溶解。最后加入过硫酸铵溶液，接着搅拌30min，超声震荡8min(功率50W)排除溶液中的空气，制备出分散均匀的水相溶液。
(3)将水相溶液放置于恒温箱中，并设定恒温箱温度为50℃，反应4h后取出。将得到的凝胶，剪成块状，用蒸馏水清洗4次，置于60℃恒温干燥箱中干燥24h后取出，用研磨机研磨，筛分出微米级到毫米级颗粒，即得目标耐酸性凝胶颗粒。
2、适用于低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂的制备方法，包括步骤：选择甜菜碱型两亲聚合物PADC为聚合物，配制成聚合物溶液，再将本实施例制得的目标耐酸性凝胶颗粒按质量比500mg/L的浓度溶于所述聚合物溶液中，聚合物浓度为500mg/L，即得到耐酸性凝胶颗粒调剖剂。
第四实施例
一种采用第一实施例制备的凝胶颗粒调剖剂进行的调驱方法。
(1)前置液段塞：前置液段塞作为牺牲剂，其为质量浓度0.1％的阳离子聚丙烯酰胺8030水溶液，前置液段塞的注入体积为地层孔隙体积的2％(0.02PV)；
(2)主体段塞：主体段塞为第一实施例制备的低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂，其注入体积为地层孔隙体积的50％(0.5PV)；
(3)完成上述两段塞后，进行CO2气驱，将凝胶颗粒驱至深层以实现深部调剖。
第五实施例
一种采用第一实施例制备的凝胶颗粒调剖剂进行的调驱方法。
(1)前置液段塞：前置液段塞作为牺牲剂，其为质量浓度0.2％的阳离子聚丙烯酰胺8030水溶液，前置液段塞的注入体积为地层孔隙体积的0.1％(0.02PV)；
(2)主体段塞：主体段塞为第一实施例制备的低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂，其注入体积为地层孔隙体积的30％(0.3PV)；
(3)完成上述两段塞后，进行CO2气驱，将凝胶颗粒驱至深层以实现深部调剖。
第六实施例
一种采用第一实施例制备的凝胶颗粒调剖剂进行的调驱方法。
(1)前置液段塞：前置液段塞作为牺牲剂，其为质量浓度0.05％的阳离子聚丙烯酰胺8030水溶液，前置液段塞的注入体积为地层孔隙体积的1％(0.02PV)；
(2)主体段塞：主体段塞为第一实施例制备的低渗裂缝性CO2驱油藏的调剖剂，其注入体积为地层孔隙体积的5％(0.05PV)；
(3)完成上述两段塞后，进行CO2气驱，将凝胶颗粒驱至深层以实现深部调剖。
性能测试
1、以第一实施例制备的凝胶颗粒、调剖剂为例，测试其各项性能，具体地：
图1为该凝胶颗粒在扫描电镜下观察到的微观形貌图。从图中可以看出该凝胶颗粒呈现出不规则颗粒状，形状大小各不相同。
图2为该凝胶颗粒及AM单体的傅里叶红外光谱图，其中：曲线(a)为耐酸凝胶颗粒红外谱图，曲线(b)为AM单体红外谱图。分析图2可知，曲线(b) 中1612cm-1处的峰为C＝C的伸缩振动峰，而曲线(a)中此峰已经消失，证明AM 单体C＝C打开发生聚合。曲线(a)中3353cm-1处的峰为-NH2的伸缩振动峰；1668cm-1处的峰为-CONH2中的C＝O的伸缩振动峰；1425cm-1处的峰为-C≡N的伸缩振动峰； 2960cm-1处的峰为二甲基二烯丙基氯化铵中-CH3的伸缩振动峰，证明合成成功。
图3为该凝胶颗粒的粒径分布曲线。从图中曲线可看出，凝胶颗粒粒径呈现多分散性，说明其形状大小各不相同，平均粒径约为36μm。
图4为该凝胶颗粒的粒径膨胀倍数。将凝胶颗粒分别置于pH为3的酸性溶液和pH为7的中性溶液中，用粒径分析仪测量凝胶颗粒的粒径，并计算其膨胀倍数。由图4可以看出，在16天时，颗粒膨胀达到平衡，中性环境下膨胀倍数达1.70，酸性环境下略小于中性环境膨胀倍数达1.41。另外，将其放置120天后，酸性环境和中性环境下，降解现象均不明显，说明本发明制备的凝胶颗粒不仅结构稳定，而且耐酸性能良好。
图5为第一实施例制备的所述凝胶颗粒和普通凝胶颗粒的粒径变化，从图5 和表1可以看出，在酸性条件下，普通凝胶的膨胀受到了很大抑制，膨胀倍率很低仅有1.12倍，并且在以相同的速率和时间剪切后，普通凝胶颗粒的粒径保留率(凝胶颗粒剪切后粒径与膨胀后的粒径之比)为63.69％，而耐酸性凝胶颗粒粒径保留率可达81.37％，说明其在酸性条件下，比普通凝胶颗粒更加稳定，而且具有更好的抗剪切性能，意味着本发明制备的凝胶颗粒在CO2以及高温高压，且酸性的油藏环境下更耐剪切。
表1凝胶颗粒平均粒径统计表
2、以第四实施制备的凝胶颗粒调剖剂为例，测试其调剖性能，具体为：如图6所示，其为在室内模拟所述凝胶颗粒调剖剂对天然微裂缝低渗岩心封堵实验的压差变化曲线图。从图中可以看出，超临界CO2注入0.7PV时，岩心内部发生窜流，压差急剧下降，此时岩心渗透率从起初的2.52×10-3μm2增大到26.3× 10-3μm2；将岩心中注入0.02PV的牺牲段塞阳离子聚合物8030溶液后，再注入耐酸性凝胶颗粒调剖体系0.5PV，随着调剖体系的注入，岩心两端压差逐渐增大，即渗透率逐渐减小；在调剖体系注入完成后，再进行超临界CO2驱，由图可知，此阶段压差虽略低于调剖体系驱，但仍高于岩心发生窜流时的压差，说明此阶段超临界CO2将耐酸性凝胶颗粒驱至岩心深处，封堵了窜流通道，此时岩心渗透率为7.68×10-3μm2。耐酸性凝胶颗粒调剖体系封堵率可达70.8％，说明其在超临界CO2驱酸性油藏环境具有良好的封堵调剖性能。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，包括带有正电荷的聚合物、低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒；
其中，所述的低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒，按质量百分数计，其原料组成包括以下组分：
2.如权利要求1所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒，还包括纳米SiO2。
3.如权利要求1所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒原料组成中，所述耐酸单体包括：二烯丙基季铵盐、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵中的任意一种；
或者，所述耐温单体包括：苯乙烯磺酸、N-烷基马来酰亚胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、4-苯乙烯磺酸钠中的任意一种；
或者，所述耐盐单体包括：N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵中的任意一种；
或者，所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯；
或者，所述增强剂为聚乙二醇；
或者，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种；
或者，所述水相包括蒸馏水、去离子水中的至少一种。
4.如权利要求3所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒原料组成中，所述耐酸单体为二甲基二烯丙基氯化铵。
5.如权利要求3所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒原料组成中，所述耐温单体为4-苯乙烯磺酸钠。
6.如权利要求3所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒原料组成中，所述耐盐单体为[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵。
7.如权利要求3所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒原料组成中，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
8.如权利要求3所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒原料组成中，所述增强剂为聚乙二醇-200。
9.如权利要求1-8任一项所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，所述低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒的制造方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将丙烯酰胺、耐酸功能单体、耐温功能单体、耐盐功能单体加入到水相中，搅拌至溶液变澄清；然后加入交联剂和增强剂，搅拌至全部溶解；再加入引发剂，搅拌得到分散均匀的水相溶液，最后超声震荡排除溶液中的空气；
(2)将步骤(1)最后得到的水相溶液在恒温条件下反应成凝胶，然后将凝胶剪成块状，清洗后进行干燥、研磨，筛分出微米级到毫米级颗粒，即得目标耐酸性凝胶颗粒。
10.如权利要求9所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂,其特征在于，所述低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的凝胶颗粒的制备方法，步骤(1)中，所述超声震荡的功率为50-100W，时间为8-15min；
或者，步骤(2)中，所述恒温条件反应的温度为50-70℃，时间为2-4h。
11.如权利要求1所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，凝胶颗粒浓度为500-3000mg/L，带有正电荷的聚合物浓度为500-2000mg/L。
12.如权利要求1所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，带有正电荷的聚合物包括阳离子型聚合物8030、甜菜碱型两亲聚合物PADC、疏水缔合聚合物AP-P4中的至少一种。
13.如权利要求12所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂，其特征在于，带有正电荷的聚合物为阳离子型聚丙烯酰胺8030。
14.如权利要求 1-13任一项所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂的制备方法，其特征在于，步骤为：将所述阳离子型聚合物配置成溶液后，再将所述凝胶颗粒分散于该溶液中，即得。
15.如权利要求1-13任一项所述的适用于低渗裂缝性二氧化碳驱油藏的调剖剂或权利要求14所述的方法制备的调剖剂在油气开采领域中的应用，其特征在于，所述调剖剂在油气开采领域中的应用为进行调驱。
16.如权利要求15所述的应用，其特征在于，所述调剖剂在油气开采领域中的应用为进行调驱，步骤为：向地层中注入所述凝胶颗粒调剖剂之前，先向地层注入前置段塞作为牺牲剂，然后注入所述调剖剂，最后进行超临界CO2驱。
17.如权利要求16所述的应用，其特征在于，所述牺牲剂为带正电荷聚合物；
或者，所述调剖剂的注入量为地层孔隙体积的5-50％；
或者，所述牺牲剂其注入量为地层孔隙体积的0.1-2％。
18.如权利要求17所述的应用，其特征在于，所述牺牲剂为质量浓度0.05-0.2％的阳离子型聚丙烯酰胺8030。
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