[發明專利]壓裂液用降阻劑及其制備方法、適于頁巖氣壓裂的壓裂液

在審

• 申請號: 201410834113.1
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104610492A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 張鼎業;徐太平;李栓;王鵬
• 申請（專利權）人: 四川安東油氣工程技術服務有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F220/24;C08F2/30;C08F2/32;C09K8/68
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術領域

本發明涉及一種壓裂液用降阻劑及其制備方法、適于頁巖氣壓裂的壓裂液，屬于油田壓裂技術領域。

背景技術

根據含氣頁巖礦物質含量的不同，頁巖氣井壓裂使用的壓裂液主要有氮氣泡沫、凝膠和水基壓裂液。水基壓裂液可以在不減產的前提下節約30％的成本，在很多低滲透致密氣、頁巖氣、煤層氣藏儲層改造中取得很好的效果。碳酸鹽含量較高的頁巖通常選擇水基壓裂液，粘土含量較高的頁巖選擇水基壓裂液和凝膠混合壓裂方式。頁巖氣儲層特點不同，其選擇的壓裂液也不同：脆性頁巖壓裂液選用低粘度的水基壓裂液；脆性中等的頁巖選用復合壓裂液，即降阻水和線性膠或交聯壓裂液復合；塑性頁巖選用高粘度的交聯壓裂液。線性膠壓裂液、交聯壓裂液都存在著殘渣量高、對地層傷害較大等問題，泡沫壓裂液存在成本高及施工安全等問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種壓裂液用降阻劑及其制備方法、適于頁巖氣壓裂的壓裂液，主要目的是降低對地層的傷害。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

一方面，本發明實施例提供了一種壓裂液用降阻劑，其分子式為：

其中，X、Y、Z為整數，m為3-6的整數，n為2-4的整數。

作為優選，所述降阻劑由水相和油相結合進行反向乳液聚合而成，其中水相中各單體與水的重量份為：丙烯酰胺0.7-1.3份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸0.7-1.5份，水1份；

油相中各單體與油的重量份為：全氟丙烯酸0.1:-0.30份,吐溫800.1-0.3份，OP-100.1-0.3份和白油1份；

水相與油相的重量份配比為：1：0.3-0.8。

另一方面，本發明實施例提供了一種上述降阻劑的制備方法，包括如下步驟：

選定丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，按照一定比例溶解于去離子水中，配制成水相；

選定全氟丙烯酸酯、吐溫80和白油按照一定比例進行配比組成油相；

將上述水相與油相按照一定比例配比，充分混合后形成穩定的油包水反相乳液基液；

利用引發劑進行催化引發，最終合成所述降阻劑。

作為優選，所述引發劑為過硫酸銨。

另一方面，本發明實施例提供了一種適于頁巖氣壓裂的壓裂液，由下述組分按質量百分比組成：

其中降阻劑為上述降阻劑。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明實施例的降阻劑溶脹速度快、黏度低2～30mPa.s可調,濃度為0.05％時,降阻率可達到76.5％,表面張力降至25mN/m以下,返排液表面張力較低，具有回收再循環利用的基礎。頁巖防膨效果好，頁巖防膨率超過80％,對頁巖地層傷害率較低,僅為5.33％?，F場應用表明,本發明實施例的降阻劑可有效降低摩阻,攜砂性能優異,可在頁巖氣和其他低滲透致密油氣藏的開發中推廣應用?？蓪崿F壓裂液在線配制、根據施工情況調整壓裂液的用量，降低浪費、減少污染。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。

實施例1

將0.7-1.3重量份的丙烯酰胺、0.7-1.5重量份的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于1重量份的去離子水中，配制成水相；

將0.1:-0.3重量份的全氟丙烯酸酯、0.1-0.3重量份的吐溫80和0.1-0.3重量份的OP-10加入到1重量份的白油中組成油相；

將上述水相1重量份與油相0.3-0.8重量份配比，充分混合后形成穩定的油包水反相乳液基液；

利用引發劑進行催化引發，最終合成分子式如下的降阻劑：

上式中，X、Y、Z為整數，m為3-6的整數，n為2-4的整數。

其中引發劑為過硫酸銨。

本發明實施例的降阻劑溶脹速度快、黏度低2～30mPa.s可調,濃度為0.05％時,降阻率可達到76.5％,表面張力降至25mN/m以下,返排液表面張力較低，具有回收再循環利用的基礎。頁巖防膨效果好，頁巖防膨率超過80％,對頁巖地層傷害率較低,僅為5.33％。

實施例2