[發明專利]一種清潔的二氧化碳泡沫壓裂液及其制備方法

有效

• 申請號: 201510013085.1
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN104531129B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 劉通義;陳光杰;譚坤;牛光洲;林波;楊小波;魏俊
• 申請（專利權）人: 成都佰椿石油科技有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C08F222/38;C08F226/10;C08F226/02;C08F220/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 裴娜

1.一種清潔的二氧化碳泡沫壓裂液，其特征在于，其主要由質量比為100：0.15-0.45：0.02-0.08：100-900的基液、起泡劑、破膠劑和液體二氧化碳組成；

其中，所述基液由0.2-0.55％的稠化劑和99.45-99.8％的水制備而成；

所述稠化劑由下列重量百分比的組分制備而成：雙丙烯酰胺為40％～60％，乙烯吡咯烷酮為5％～10％，陽離子不飽和單體為5％～8％，陰離子不飽和單體為12％～16％，引發劑為0.05％～0.3％，純堿為3％～8％，乳化劑為2％，助溶劑為1％～5％，其余為水；

所述起泡劑由起泡劑的固體產物和水組成，其中所述起泡劑的固體產物由下列重量百分比的組分制備而成：十六烷基二甲基叔胺為40％～60％，硫酸二甲酯為20％～30％，片堿為1％～2％，過硫酸鉀為0.5％～2％，其余為溶劑乙二醇。

2.根據權利要求1所述的清潔的二氧化碳泡沫壓裂液，其特征在于，所述陰離子不飽和單體為丙烯酸或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。

3.根據權利要求1所述的清潔的二氧化碳泡沫壓裂液，其特征在于，所述引發劑為過硫酸銨-亞硫酸氫鈉，其中過硫酸銨與亞硫酸氫鈉的質量比為3:2。

4.根據權利要求1所述的清潔的二氧化碳泡沫壓裂液，其特征在于，所述乳化劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或油酸鈉中的一種或兩種任意比例的混合。

5.根據權利要求1所述的清潔的二氧化碳泡沫壓裂液，其特征在于，所述助溶劑為尿素。

6.根據權利要求1所述的清潔的二氧化碳泡沫壓裂液，其特征在于，

當地層溫度為30～90℃，所述基液與所述起泡劑、所述破膠劑的質量比為100：0.15-0.30：0.03-0.08；

當地層溫度為90～120℃時，所述基液與所述起泡劑、所述破膠劑的質量比為100：0.30-0.45：0.02-0.03。

7.一種制備如權利要求1-6任一項所述的清潔的二氧化碳泡沫壓裂液的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)稠化劑的制備：將所述雙丙烯酰胺單體單元、所述乙烯吡咯烷酮、所述陽離子不飽和單體單元、所述陰離子不飽和單體單元和所述水加入反應釜中混合均勻，通入氮氣，加入所述純堿調節體系pH值至7～8，加入所述乳化劑與所述助溶劑，對反應釜通循環水，并加入所述引發劑，在反應溫度為25℃～55℃下反應3h～6h，再通入水蒸氣80℃～110℃下保溫6h～10h后得到膠體狀產物，對膠體進行造粒、干燥、粉碎，即得所述壓裂液稠化劑；

(2)起泡劑的制備：

向反應釜中加入所述溶劑，并加入所述硫酸二甲酯和所述十六烷基二甲基叔胺做為反應物，加入所述片堿調節pH值為7～9，加入所述過硫酸鉀為催化劑，在65℃～85℃條件下，進行烴基化反應4h～8h，反應結束后，冷卻過濾得到壓裂液用起泡劑固體產物；將固體產物加水溶解，按要求配制成質量分數為12％～16％的溶液，溶解完全后，攪拌混合均勻，即得壓裂液用起泡劑；

(3)將所述稠化劑加入所述水中攪拌后靜置，制得所述壓裂液基液，向其中加入所述起泡劑和所述破膠劑，并泵入所述液體二氧化碳混合，形成清潔的二氧化碳泡沫壓裂液。