[發明專利]一種丙烯酰胺和甲基丙磺酸共聚物壓裂液及其制備方法

有效

• 申請號: 202110556509.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113150210B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 王虎彪
• 申請（專利權）人: 陜西萬朗石油工程技術服務有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/34;C08F226/02;C08F226/06;C09K8/68;C09K8/80;C09K8/88
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

本發明涉及一種丙烯酰胺和甲基丙磺酸共聚物壓裂液及其制備方法，包括白色粉末狀物質3?(二烯丙基氨基)?2?羥基丙烷?1?磺酸鈉作為過渡物的獲得，膠狀產物的制得，以及四元兩性疏水聚合物的制得，其中四元兩性疏水聚合物作為丙烯酰胺和甲基丙磺酸共聚物壓裂液具有較好的粘度，抗鹽抗酸抗高溫性能，且能夠防止老化，具有廣泛的市場前景。

技術領域

本發明屬于油田開采領域中的石油、天然氣、煤層氣及頁巖氣壓裂支撐劑，尤其涉及一種丙烯酰胺和甲基丙磺酸共聚物壓裂液及其制備方法。

背景技術

目前壓裂已成為油田開發一種必要技術，對于頁巖氣、煤層氣、致密砂巖，支撐劑是壓裂必不可少的材料。但往往目的層油氣水同層、或者水層離目的層較近，壓裂時，容易溝通水層，導致出水量的增加，降低了油氣井的開采壽命。因此壓裂時加入阻水透油的支撐劑，在地層中形成高導流的人工裂縫，從而使油氣進入油氣井，并減少出水量，增加油氣井的開采時間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，為了在油氣田的開采壓裂中提高人工裂縫導流能力提供一種具有較強疏水性能，以及具有良好抗高溫、抗高鹽的阻水透油支撐劑的制備方法。為解決上述問題，本發明的技術方案是：一種丙烯酰胺和甲基丙磺酸共聚物壓裂液及其制備方法，具體包括以下步驟：

(1)首先取亞硫酸氫鈉和去離子水溶解于純水中，然后不斷攪拌下緩慢滴加環氧氯丙烷待滴加結束在85℃下反應2h后，趁熱快速冷卻后進行重結晶、提純、分離固體顆粒，放于80℃下烘干，得到白色顆粒物質3-氯-2-羥基丙磺酸鈉，白色顆粒物質3-氯-2-羥基丙磺酸鈉作為原物質；

(2)然后取二烯丙基胺和去離子水混合攪拌下緩慢滴加原物質，在60℃下反應4-6h，在反應過程中不斷滴加50％氫氧化鈉溶液，使反應體系保持弱堿性，依次經過無水甲醇濃縮、重結晶，過濾、烘千后制得白色粉末狀物質3-(二烯丙基氨基)-2-羥基丙烷-1-磺酸鈉，白色粉末狀物質3-(二烯丙基氨基)-2-羥基丙烷-1-磺酸鈉作為過渡物；

(3)將過渡物中加入純水中，攪拌均勻，得到備用液一；向備用液一種依次加入丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和用鹽酸稀釋溶解的2-乙烯基吡啶，然后加入添加劑、尿素、乙二胺四乙酸鈉，待完全溶解后，調節PH值，得到備用液二。

(4)向備用液二中通入氮氣40-50min，在氮氣保護下，在分別加入氯化鈉、硫酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、氯化亞鐵、亞硫酸鈉、過硫酸銨、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、恒溫反應一段時間，得到膠狀產物；

(5)在飽和鹽水及220℃高溫老化16小時后，濾矢量為15.8ml，熱分解溫度為250℃，

(6)將反應得到的聚合物膠體用無水己醇反復洗涂、粉碎、烘干，得到四元兩性疏水聚合物

作為較佳實施例，優選地：所述的丙烯酰胺、過渡物甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的質量比為(11-13)：(8-9)：(4-5)。

作為較佳實施例，優選地：所述的步驟(3)中的PH值為2-9。

作為較佳實施例，優選地：所述步驟(4)中，恒溫反應的溫度范圍為30-60℃中的一定值。

作為較佳實施例，優選地：所述的過硫酸銨、亞硫酸鈉的配比為1:2.

作為較佳實施例，優選地：所述的丙烯酰胺、過渡物、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、2-乙烯基吡啶、尿素、乙二胺四乙酸鈉的質量分數依次為：70％、20％、10％、0.1％、5％、0.5％，所述步驟(4)中，恒溫反應的溫度為45℃，所述的步驟(3)中的PH值為6。

本發明的有益效果：

(1)由于聚合物中包括白色粉末狀物質3-(二烯丙基氨基)-2-羥基丙烷-1-磺酸鈉作為過渡物，所以使得支撐劑具有耐高溫(150℃)高鹽(2萬PPM)的特點；