[發(fā)明專利]一種油井壓裂用水基清潔攜砂液增稠劑及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410842899.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN104592968A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波濤;麻金海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/68
• 分類號(hào): C09K8/68;C08F220/54;C08F220/60
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬油田化學(xué)助劑領(lǐng)域，特別是涉及一種油井壓裂用水基清潔攜砂液增稠劑及其制備方法。

背景技術(shù)

低滲透油氣藏的主要增產(chǎn)措施是油井壓裂，而影響油井壓裂工藝成功的關(guān)鍵因素之一是壓裂攜砂液。目前常用的線性多糖以及人工聚合物作為增稠劑的壓裂液存在諸多問(wèn)題，如破膠不徹底、返排困難等。作為傳統(tǒng)聚合物-破膠方法的突破，Ani-Agip與斯倫貝謝公司的專家聯(lián)合開發(fā)出了表面活性劑組成的壓裂攜砂液，簡(jiǎn)稱VES。此后，該壓裂攜砂體系得到了不斷的豐富和發(fā)展。但該類型壓裂攜砂液成本高昂，配置過(guò)于精確，在一定程度上限制了其在國(guó)內(nèi)油田的廣泛應(yīng)用。

本發(fā)明研制開發(fā)的一種油井壓裂用水基清潔攜砂液增稠劑，其中兩親分子中的疏水基團(tuán)具有一定的自聚化傾向，能將其非極性部分與水隔離開來(lái)，形成結(jié)構(gòu)為小球狀或長(zhǎng)棒狀的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有一定的抗扭曲能力，從而賦予溶液較高的粘度和彈性。當(dāng)有機(jī)物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入到這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)核心時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞：將原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙罱Y(jié)構(gòu)而使溶液粘度降低。利用這一原理，當(dāng)壓力液遇到地層中的油或氣時(shí)，其粘度會(huì)大大降低。此外，該類壓裂液體系又具有洗油能力，可以將原油從巖石表面剝離開來(lái)，并降低原油粘度，對(duì)高粘原油油藏的壓裂具有獨(dú)到之處。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種油井壓裂用水基清潔攜砂液增稠劑及其制備方法。

本發(fā)明首先制備一種含長(zhǎng)鏈伯胺端基的單體，然后再與N，N-二甲基丙烯酰胺共聚，制備出的共聚物能夠在水中形成強(qiáng)度較大的凍膠，并且形成的凍膠可以在油層內(nèi)遇油氣而破膠，到達(dá)清潔攜砂壓裂的目的。

下面通過(guò)具體實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

(1)將0.05mol?1，6-己二胺與30ml質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是2％的碳酸氫鈉乙醇溶液加入到帶有攪拌裝置的反應(yīng)容器中，于室溫下攪拌1～2h；將0.06mol二碳酸二叔丁酯加入150ml二氧六環(huán)中，混勻；然后將所制二碳酸二叔丁酯溶液緩慢滴至所制1，6-己二胺混合液中，溫度控制在10℃以下，滴畢，室溫下攪拌24h，終止反應(yīng)，用稀鹽酸調(diào)pH至3，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，用二氯甲烷溶解剩余物，濾除氯化鈉，將溶液滴入冷乙醚中，析出淺黃色固體，乙醚洗滌3次，25℃真空干燥；

(2)將(1)中所得淺黃色固體溶于60ml乙醇中，緩慢滴入0.05mol丙烯酰氯，溫度控制在0～5℃，滴畢，于0～5℃攪拌反應(yīng)3h，有無(wú)色晶體析出，過(guò)濾，乙醚洗滌3次，得無(wú)色晶體，25℃真空干燥；

(3)將20ml三氟乙酸溶于50ml二氯乙烷中，加入(2)中所得無(wú)色晶體，攪拌溶解，室溫反應(yīng)2h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，剩余物用乙醇溶解，用碳酸鈉水溶液調(diào)pH至9，減壓蒸餾除去溶劑，得無(wú)色晶體，25℃真空干燥；

(4)將(3)所得無(wú)色晶體和0.3molN，N-二甲基丙烯酰胺溶于去離子水中，加入0.001g乙二胺四乙酸二鈉鹽，升溫至40℃使乙二胺四乙酸二鈉鹽完全溶解，再加入0.005g過(guò)硫酸銨和0.002g亞硫酸氫鈉，攪拌均勻，升溫至60℃聚合，保溫3～4h，生成彈性膠體，將膠體切成細(xì)小膠塊，置于托盤中，于50℃左右干燥至含水率10％以下，冷卻至室溫，粉碎成顆粒。凝膠色譜法測(cè)得產(chǎn)物重均分子量約為9032。

實(shí)施例2

(1)將0.05mol?1，10-葵二胺與30ml質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2％的碳酸氫鈉乙醇溶液加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)容器中，室溫下攪拌1～2h；將0.06mol二碳酸二叔丁酯加入150ml二氧六環(huán)中，混勻；然后所制二碳酸二叔丁酯溶液緩慢滴至所制1，10-葵二胺混合溶液中，溫度控制在10℃以下，滴畢，于室溫?cái)嚢?4h，終止反應(yīng)，用稀鹽酸調(diào)pH至3，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，用二氯甲烷溶解剩余物，濾除氯化鈉，將溶液滴入冷乙醚中，析出淺黃色固體，乙醚洗滌3次，25℃真空干燥；

(2)將(1)所得淺黃色固體溶于60ml乙醇中，緩慢滴入0.05mol丙烯酰氯，溫度控制在0～5℃，滴畢，于0～5℃攪拌反應(yīng)3h，有無(wú)色晶體析出，過(guò)濾，乙醚洗滌3次，得無(wú)色晶體，25℃真空干燥；

(3)將20ml三氟乙酸溶于50ml二氯乙烷中，加入(2)所得無(wú)色晶體，攪拌溶解，于室溫反應(yīng)2h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，剩余物用乙醇溶解，用碳酸鈉水溶液調(diào)至pH至9，減壓蒸餾除去溶劑，得無(wú)色晶體，25℃真空干燥；