[發(fā)明專利]壓裂液用疏水締合型胍膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610850860.3
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107868658B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 蘇智青;夏燕敏;許匯;宋曉芳;朱益興;王蘭
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/88;C08F251/00;C08F220/56;C08F220/58;C08F226/02;C08F220/54
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本發(fā)明涉及一種疏水締合改性胍膠，主要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中常規(guī)胍膠溶液粘度較低、抗剪切性能較差的問題，通過采用壓裂液用疏水締合型胍膠，按重量份數(shù)計，由包含以下組分的反應體系反應得到：(1)30?50份羥丙基胍膠；(2)0.05?0.5份疏水單體；(3)0.1?5份離子單體；(4)0.1?5份非離子單體的技術方案，較好地解決該問題，可用于油田壓裂工藝中。

技術領域

本發(fā)明涉及一種胍膠的疏水改性方法，具體的涉及一種對胍膠進行疏水改性，獲得疏水締合型胍膠用于油田用壓裂施工。

背景技術

壓裂是油田提高石油采收率的重要手段，隨著油田的進一步開發(fā)，我國大部分油田都需要進行壓裂改造，而非常規(guī)油氣田的開采過程中壓裂更是核心技術之一。

壓裂液是壓裂技術的重要組成部分，其中半乳甘露聚糖即俗稱的胍膠是壓裂液中的重要組分之一。但是隨著油氣勘探開發(fā)向著深層發(fā)展，目前的使用的胍膠已經(jīng)不滿足實際使用要求。例如即使一級品的羥丙基胍膠水不溶物含量也在8％以上，文獻報道所謂的超級胍膠，其水不溶物含量也有2％。殘渣對地層傷害明顯，嚴重影響胍膠的實際使用效果。胍膠的價格波動也是影響胍膠應用推廣的另一個原因。2012年，胍膠的價格曾一度超過15萬/噸，而后又大幅度跌落，對油田應用造成了嚴重的影響。

鑒于以上原因，大量的研究工作在改性胍膠方面。如為了降低傷害，開發(fā)出了低傷害的低分子量胍膠，由于分子量降低到了常規(guī)胍膠的十分之一到二十分之一，水不溶物含量得到了明顯的下降，同時破膠液分子量也明顯降低，減少了對地層的傷害。但是由于分子量的下降，低分子量胍膠溶液的粘度也較常規(guī)胍膠下降明顯，因此不適合高溫作業(yè)使用。結合以上原因，如果能在胍膠中引入更強的增粘機制，可以大幅度提高相同濃度下胍膠溶液的粘度，在滿足粘度達標的基礎上，就可以有效降低溶液中胍膠的使用濃度，使用濃度的降低將有利于降低溶液中相對的殘渣含量，同時也對降低體系應用成本有明顯的作用。

疏水締合型聚合物的研究主要集中在聚丙烯酰胺類聚合物中，通過在分子鏈中引入疏水基團，可以在水溶液中形成疏水締合微區(qū)，這種締合微區(qū)作為一種物理交聯(lián)點，可以起到有效的增粘的作用。疏水締合型聚丙烯酰胺較常規(guī)聚丙烯酰胺有更高的粘度。同時疏水締合網(wǎng)絡是一種可逆的交聯(lián)網(wǎng)絡，可以在高速剪切下破壞后恢復，能有效提高體系的剪切穩(wěn)定性。將疏水締合結構引入胍膠中，可以在滿足粘度指標的前提下有效降低胍膠的使用濃度，進而起到降低體系中殘渣的相對用量并降低使用成本的作用，物理交聯(lián)網(wǎng)絡的引入也對胍膠溶液的抗剪切性能有進一步的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題之一是現(xiàn)有技術中常規(guī)胍膠溶液粘度較低、抗剪切性能較差的問題，提供一種壓裂液用疏水締合型胍膠，通過分子鏈上接枝形成疏水締合側(cè)基，進而在其水溶液中引入疏水締合結構，形成疏水締合微區(qū)來提高溶液的粘度，同時通過疏水締合微區(qū)的引入增加溶液的抗剪切性能。

本發(fā)明所要解決的技術問題之二是提供一種解決技術問題之一的壓裂液用疏水締合型胍膠的制備方法。

為解決上述技術問題之一，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種壓裂液用疏水締合型胍膠，按重量份數(shù)計，由包含以下組分的反應體系反應得到：

(1)30-50份羥丙基胍膠；

(2)0.05-0.5份疏水單體；

(3)0.1-5份離子單體；

(4)0.1-5份非離子單體。

上述技術方案中，所述的離子單體優(yōu)選自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸鈉、對乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸鈉、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨、二甲基乙基烯丙基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中的至少一種。