[發明專利]一種油基型液態化壓裂液增稠劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410089893.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103911136A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 鄭焰;李樹盛;羅于建;白小丹;姚明龍;喬磊
• 申請（專利權）人: 北京愛普聚合科技有限公司
• 主分類號: C09K8/64
• 分類號: C09K8/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及一種超快速溶的油基型液態化壓裂液增稠劑（以下簡稱“液態化增稠劑”）。

本發明還涉及一種制備上述液態化增稠劑的方法。

背景技術

水基壓裂液是提高油氣采收率的重要技術。在水基壓裂過程中，普遍使用細小粉末的固體壓裂液增稠劑，如天然聚合物、合成聚合物增稠劑干粉等。增稠劑的分散性和水化增粘性決定了壓裂施工工藝、壓裂質量和壓裂成本。

目前壓裂施工工藝普遍為：

第一步，配制基液，將增稠劑干粉分散于水中，在一定時間內充分溶脹形成具有一定粘度的基液；

第二步，壓裂施工，將基液與交聯劑等混合形成壓裂液。

兩步壓裂工藝存在如下問題：

1）配制基液，不僅需要干粉與水混合的特殊設備，而且易產生大小不同的“魚眼”和局部結塊因而影響基液質量；

2）施工彈性小，如果出現特殊原因使壓裂液液量不足或需臨時增加壓裂規模，現場就無法實現；

3）所需外加劑種類繁多，外加步驟繁瑣，增加了壓裂液質量的控制難度；

4）增稠劑干粉水化溶脹時間長（10min以上），增加了人力物力消耗；

5）壓裂后儲液罐有大量基液殘留（10-30%），增加了儲液罐的清洗處理費用。

為解決兩步壓裂工藝問題，將壓裂液增稠劑進行液態化處理，以簡化配液流程，解決配液問題，是壓裂液增稠劑技術發展的必然趨勢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超快速溶的油基型液態化壓裂液增稠劑。

本發明的又一目的在于提供一種制備上述液態化增稠劑的方法。

為實現上述目的，本發明提供的液態化增稠劑，其評價指標為：

密度0.9-1.2g/cm³；

成膠時間≤20s；成膠時間是指完成水化、溶脹和分散過程的時間；

1.2%液態化增稠劑溶解后粘度≥30mPa.s；

通過下述方法得到：

A）油基型有機溶劑的復配

攪拌下，依次加入油基型有機溶劑、密度調節劑和性能調節劑，形成復配的油基型有機溶劑；

復配的油基型有機溶劑中按照油基型有機溶劑、密度調節劑以及性能調節劑總質量100%計，其中油基型有機溶劑占總質量的70-90%，密度調節劑占總質量的5-29%，性能調節劑占總質量的1-5%；

B）加入壓裂液增稠劑粉末

攪拌下向復配后的油基型有機溶劑中加入壓裂液增稠劑粉末，得到的乳狀分散液即為液態化增稠劑；

按照復配后的油基型有機溶劑、壓裂液增稠劑粉末總質量100%計，其中油基型有機溶劑40-65%，壓裂液增稠劑粉末35-60%。

本發明提供的制備上述液態化增稠劑的方法，包括下述步驟：

A）油基型有機溶劑的復配

攪拌下，依次加入油基型有機溶劑、密度調節劑、性能調節劑，形成復配的油基型有機溶劑；

復配的油基型有機溶劑中按照油基型有機溶劑、密度調節劑以及性能調節劑總質量100%計，其中油基型有機溶劑占總質量的70-90%，密度調節劑占總質量的5-29%，性能調節劑占總質量的1-5%；

B）加入壓裂液增稠劑粉末

攪拌下向復配后的油基型有機溶劑中加入壓裂液增稠劑粉末，得到的乳狀分散液即為液態化增稠劑；

按照油基型有機溶劑、增稠劑粉末總質量100%計，其中油基型有機溶劑40-65%，增稠劑粉末35-60%。

其中，壓裂液增稠劑粉末為：

胍膠、黃原膠或香豆膠天然聚合物及其改性物中的一種或幾種；或

陽離子聚丙烯酰胺類、陰離子聚丙烯酰胺類、非離子聚丙烯酰胺類、兩性離子聚丙烯酰胺類、疏水改性聚丙烯酰胺類壓裂液增稠劑中的一種或幾種；或

疏水締合聚合物類、超支化聚合物類、梳型聚合物類壓裂液增稠劑中的一種或幾種。

其中，壓裂液增稠劑粉末為100-600目。

其中，步驟A是在10-40℃進行。

其中，油基型有機溶劑為：燃料油類有機溶劑、礦物油類有機溶劑、硅油類有機溶劑或植物油類有機溶劑；

其中燃料油類有機溶劑為汽油、柴油、煤油的一種或多種；礦物油類有機溶劑為礦油、液體石蠟的一種或兩種；硅油類有機溶劑為甲基硅油、乙基硅油、甲基含氫硅油、苯基硅油、甲基羥基硅油的一種或多種；植物油類有機溶劑為菜籽油、玉米油、大豆油、花生油、棉籽油的一種或多種；

密度調節劑為二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化石蠟的一種或多種；