[發(fā)明專利]一種頁巖氣多級壓裂用變溫變粘降阻劑及其制備方法

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• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112920322A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 代友勛;何偉;王彬;潘錚;劉暢
• 申請（專利權）人: 四川省威沃敦化工有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F222/38;C08F220/58;C09K8/68;C09K8/88
• 代理公司: 成都智言知識產權代理有限公司 51282
• 代理人: 濮云杉

本發(fā)明公開了一種頁巖氣多級壓裂用變溫變粘降阻劑及其制備方法，屬于油氣開采技術領域，解決了現(xiàn)有技術中非均質地層脆性指數(shù)變化明顯，采用多種壓裂液施工成本高的問題。本發(fā)明包括以下步驟，S1：制備粘度調節(jié)劑；S2：稱取丙烯酰胺、功能單體、水，混合攪拌至完全溶解后，轉移至反應容器中，攪拌并通入惰性氣體，排除空氣；S3：稱取油與乳化劑并攪拌均勻，得到中間體A；然后將中間體A滴加到反應容器中，滴加完畢后繼續(xù)攪拌；S4：加入引發(fā)劑；S5：加入鏈終止劑，得到降阻劑預用產物；S6：向降阻劑預用產物中添加粘度調節(jié)劑和pH調節(jié)劑并攪拌，得到變溫變粘降阻劑。本發(fā)明的降阻劑可通過改變其添加量改變壓裂液粘度，提高地層改造效果。

技術領域

本發(fā)明屬于油氣開采技術領域，具體涉及一種頁巖氣多級壓裂用變溫變粘降阻劑及其制備方法。

背景技術

水力壓裂作業(yè)是一種改造頁巖地層，開采頁巖氣的重要施工作業(yè)方式。根據(jù)頁巖氣儲層巖石性能的不同，需要選擇不同的壓裂體系。如對于脆性指數(shù)較高的地層常常使用低粘滑溜水體系；脆性指數(shù)較低的地層使用線性膠改造出主要裂縫進行壓裂施工。而地層的巖石性能是非常復雜的，其脆性指數(shù)也不是一個定值，而是一個范圍值，一般從20％到80％不等，在施工中甚至有采用混合壓裂液的方式施工。對于非均質地層，其脆性指數(shù)的變化更為明顯。所以在壓裂液選擇上就尤為重要。同時現(xiàn)場作業(yè)空間有限，在盡可能考慮施工成本上，選擇多種壓裂液施工不僅不便于現(xiàn)場作業(yè)操作，而且占據(jù)大量作業(yè)空間。

針對該情況，在滑溜水壓裂施工基礎中引入由溫度和加量控制粘度動態(tài)變化理念，實現(xiàn)施工過程中粘度動態(tài)變化，實時調整壓裂液粘度，以適應不同的施工工況。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中非均質地層脆性指數(shù)變化明顯，采用一種壓裂液不能滿足施工需要，采用多種壓裂液施工成本高、占用空間大的問題，本發(fā)明提供一種頁巖氣多級壓裂用變溫變粘降阻劑及其制備方法，其目的在于：通過改變溫度和降阻劑的添加量，調節(jié)壓裂液的粘度，從而提高地層改造效果，降低成本。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種頁巖氣多級壓裂用變溫變粘降阻劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：制備粘度調節(jié)劑；

S2：稱取丙烯酰胺10～30重量份、功能單體1～15重量份、水30～60重量份，混合攪拌至完全溶解后，轉移至帶有機械攪拌的反應容器中，攪拌并通入惰性氣體，排除空氣；

S3：稱取25～50重量份的油與1～5重量份的乳化劑并攪拌均勻，得到中間體A；然后將中間體A滴加到反應容器中，滴加速度控制在30min內滴加完畢，滴加完畢后繼續(xù)攪拌20～40min；

S4：加入0.02～0.2重量份的引發(fā)劑，反應4～6h；

S5：加入0.01～0.03重量份的鏈終止劑，反應0.5～1.5h，得到降阻劑預用產物；

S6：向降阻劑預用產物中添加1～2重量份的粘度調節(jié)劑和0.1～1重量份的pH調節(jié)劑，攪拌20～40min，得到變溫變粘降阻劑。

優(yōu)選的，步驟S1中所述的粘度調節(jié)劑由氧氯化鋯、三氯化鋁、丙三醇、三乙醇胺和清水混合而成，各組分的重量份如下：氧氯化鋯10～25份、三氯化鋁10～20份、丙三醇1～10份、三乙醇胺5～15份、清水30～60份。

優(yōu)選的，所述粘度調節(jié)劑的制備方法包括以下步驟：

S1.1：將氧氯化鋯和三氯化鋁溶于清水中，攪拌均勻，得到溶液a；

S1.2：向溶液a中加入丙三醇，攪拌20～40min，得到溶液b；

S1.3：向溶液b中加入三乙醇胺，攪拌0.5～1.5h，得到粘度調節(jié)劑。