[發明專利]實現油田壓裂返排液重復利用的壓裂增稠劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201811528528.0
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109536154A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 趙波;魏靜;李亞祺;唐致霞;楊旭明;楊進斌;張貞貞;刁雨薇;楊磊;李玉金;張文輝;劉凱
• 申請（專利權）人: 新疆科力新技術發展股份有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C08F220/56;C08F226/02;C08F220/06;C08F220/58
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯建武

本發明涉及壓裂增稠劑制備技術領域，是一種實現油田壓裂返排液重復利用的壓裂增稠劑及其制備方法，前者原料包括丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酸、2－丙烯酰胺－2－甲基丙磺酸、甘油脂、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨、氫氧化鈉和去離子水，上述原料在催化劑、氧化還原引發劑條件下進行聚合反應，得到該產品。本發明制備方法簡單，得到的壓裂增稠劑分子結構中帶有的多種功能性支鏈，具有壓裂液易溶解、耐鹽耐高溫、抗剪切、攜砂性能好，摩阻低、易返排、低殘留的特點，同時可將壓裂返排液加入該增稠劑中配制壓裂液，實現壓裂返排液的重復利用，降低了返排液污水處理的成本，改善了由返排液引起的環境污染。

技術領域

本發明涉及壓裂增稠劑制備技術領域，是一種實現油田壓裂返排液重復利用的壓裂增稠劑及其制備方法。

背景技術

國內外油田水基壓裂稠化劑基本上都是采用：植物型的胍膠、田菁、魔芋膠及其衍生物；纖維素衍生物；合成聚合物。目前壓裂稠化劑仍以天然植物膠為主，存在的問題是植物膠壓裂液破膠后往往產生的殘渣較多，這對低滲透油層造成傷害，使壓裂效果受到影響。而且植物膠容易腐敗，不利于存放，返排液難以處理等缺點。

隨著國家對環境保護力度逐年加大，壓裂返排液的處理是油田壓裂中的一個重要環節。返排液的收集、運輸到聯合站實行集中處理，給油田既增加了工作難度，又增加了處理成本，特別是在一些環境比較差的地域，車輛運輸極為困難，返排液的處理成為油田壓裂過程中的一個難題。另外，壓裂稠化劑的配制用水也必須由車輛運輸到壓裂現場使用，如果壓裂過程中全部使用清水配制壓裂液，水的運輸工作量也很大，同時造成壓裂成本的增加。因此，油田壓裂迫切需要解決壓裂返排液的重復利用，這樣可能大大減少地下水的用量，節能環保。又能減少返排液的處理量，給油田降低了水處理成本，同時也避免了由返排液造成的環境污染問題。

發明內容

本發明提供了一種實現油田壓裂返排液重復利用的壓裂增稠劑及其制備方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有壓裂稠化劑與壓裂返排液配制得到的壓裂液難溶解、不耐高溫、抗剪切性能差以及返排液排放引起的環境污染。

本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的：一種實現油田壓裂返排液重復利用的壓裂增稠劑，原料按照質量百分比計包括丙烯酰胺21%、二甲基二烯丙基氯化銨0.8%、丙烯酸0.12%、2－丙烯酰胺－2－甲基丙磺酸9.3%、甘油脂0.3%、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉0.2%、十六烷基三甲基氯化銨0.02%、氫氧化鈉0.6%和去離子水67.66%，按照下述步驟得到：第一步，將所需量的丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酸、2－丙烯酰胺－2－甲基丙磺酸、甘油脂、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨和去離子水混合溶解，得到第一混合溶液；第二步，將所需量的氫氧化鈉溶液與第一混合溶液混合，至第一混合溶液的pH值為6.5至7.0時，向第一混合溶液內加入所需量的催化劑，得到第二混合溶液，第二混合溶液的溫度為10℃±1℃；第三步，第二混合溶液在通氮條件下，加入所需量的氧化還原引發劑進行聚合反應，至反應溫度為70℃至85℃穩定不變時，完成聚合反應，保溫7小時至9小時，得到實現油田壓裂返排液重復利用的壓裂增稠劑。

下面是對上述發明技術方案之一的進一步優化或/和改進：

上述催化劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈和偶氮二異丁基脒鹽酸鹽中的一種。

上述氧化還原引發劑中，氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過氧化氫、過氧化苯甲酰和叔丁基過氧化物中的一種，還原劑為亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽和有機胺中的一種。

上述催化劑的重量為第一混合溶液重量的0.001%至0.0035％。

上述氧化劑的重量為第二混合溶液重量的0.005%至0.01%，還原劑重量為第二混合溶液重量的0.0025%至0.008%。

上述第三步中，第二混合溶液的通氮條件為氮氣純度大于99.99%，通氮40分鐘時加入氧化還原引發劑，通氮1小時后關閉氮氣。