[發明專利]自增粘轉向酸液稠化劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011137159.X
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN114380946A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 王超;崔明月;葉玉峰;陶冶;張建利;鄧亞
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08F226/02
• 分類號: C08F226/02;C08F220/56;C08F220/58;C09K8/74
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

本發明提供了一種自增粘轉向酸液稠化劑及其制備方法與應用。該自增粘轉向酸液稠化劑是由季銨鹽類不飽和單體、長鏈不飽和單體、丙烯酰胺單體和剛性單體共聚形成的、以丙烯酰胺為主鏈、含有疏水基團的四元聚合物。本發明還提供了上述自增粘轉向酸液稠化劑的制備方法，包括以季銨鹽類不飽和單體、長鏈不飽和單體、丙烯酰胺、剛性單體為原料在?5℃至5℃聚合反應3?5h，得到所述自增粘轉向酸液稠化劑。本發明還提供上述自增粘轉向酸液稠化劑在酸化或酸壓增產施工中的應用。本發明提供的自增粘轉向酸液稠化劑在應用于酸化或酸壓增產施工時，具有低濃度、降摩阻、耐高溫的優點。

技術領域

本發明涉及碳酸鹽巖油氣田開發酸化或酸壓增產技術領域，尤其涉及一種自增粘轉向酸液稠化劑及其制備方法與應用。

背景技術

碳酸鹽巖儲層普遍存在裂縫發育、非均質性強等特點。在酸化或者酸壓過程中，酸液容易優先進入大孔道或高滲層，并且由于酸液的溶蝕作用，大孔道或高滲層將進一步擴大，在地層中形成酸液作用優勢通道，導致低滲致密層改造效率低，此現象在裸眼水平段尤為突出。

為達到均勻深度改造目的，常采用VDA轉向酸液體系，該體系主要由一種或者多種具有一定疏水性能的表面活性劑組成，隨著酸液與地層反應，溶液礦化度增大，降低了表面活性劑分子在溶液中的臨界膠束濃度，使得單個表面活性劑分子發生多級締合最終形成凝膠，從而實現封堵高深層改造低滲層段的作用，達到油氣井增產的目的。

但目前的自轉向酸液體系仍然存在一定問題：(1)轉向劑濃度普遍在4％-8％左右才能達到有效增粘的效果；(2)耐溫性能存在一定缺陷，普遍使用溫度低于120℃；(3)轉向酸液體系在井筒中的摩阻較大，在限壓情況下，酸液的注入排量有限。因此，有必要提供一種耐高溫、使用濃度低且具有降摩阻功能的自轉向酸液體系。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種自增粘轉向酸液稠化劑及其制備方法與應用。該自增粘轉向酸液稠化劑是一種四元共聚物，其在應用施工時具有低濃度、降摩阻、耐高溫的特點；該酸液稠化劑的制備方法工藝簡單、便于推廣使用。

為了達到上述目的，本發明提供了一種自增粘轉向酸液稠化劑，其是由季銨鹽類不飽和單體、長鏈不飽和單體、丙烯酰胺單體和剛性單體共聚形成的、以丙烯酰胺為主鏈、含有疏水基團的四元聚合物。

在上述自增粘轉向酸液稠化劑中，所述自增粘轉向酸液稠化劑一般為水溶性高分子聚合物。

現有的酸液體系主要以長鏈表面活性劑為稠化劑，體系的分子量較小，導致增粘能力較弱，并且，較大的分子量使分子鏈彎曲比較嚴重，使摩阻會增大；相比之下，本發明提供的自增粘轉向酸液稠化劑的分子量較大，使自增粘轉向酸液稠化劑可以在降低濃度的情況下達到增粘效果,同時，由于自增粘轉向酸液稠化劑的分子鏈中含有剛性單體，可以使分子鏈相對不容易彎曲，同樣能夠降低摩阻。優選地，所述自增粘轉向酸液稠化劑的粘均分子量為20萬-80萬。

在本發明的具體實施方案中，所述自增粘轉向酸液稠化劑的分子可以是由季銨鹽類不飽和單體、長鏈不飽和單體、丙烯酰胺、剛性單體四種單元組成。在本發明的具體實施方案中，所述自增粘轉向酸液稠化劑的分子結構包括但不限于以下情況：

1、季銨鹽類不飽和單體、長鏈不飽和單體、丙烯酰胺、剛性單體四種單體交叉排列聚合得到的分子結構；

2、相同的單體先發生聚合、然后由各單體的聚合物再共聚得到的分子結構；

3、四種單體無規律組合共聚得到的分子結構。

在上述自增粘轉向酸液稠化劑中，所述自增粘轉向酸液稠化劑的固含量一般在85％以上，優選地，所述酸液稠化劑的固含量大于等于90％。