[發明專利]一種制備壓裂稠化劑的組合物、壓裂稠化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202210732064.5
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN114805692B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 榮敏杰;劉超;許永升;于慶華;榮帥帥
• 申請（專利權）人: 山東諾爾生物科技有限公司
• 主分類號: C08F265/02
• 分類號: C08F265/02;C08F220/06;C08F220/58;C08F220/56;C08F212/14;C08F228/02;C08F2/32;C09K8/68;C09K8/88
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

本發明提供了一種制備壓裂稠化劑的組合物、壓裂稠化劑及其制備方法，屬于聚合水溶性高分子石油助劑技術領域，該組合物包括水相、油相、還原劑、結構調節劑和轉相劑，水相包括以重量份計的丙烯酰胺200~240份、功能單體5~10份、陰離子單體80~120份、種子聚合物30~50份、去離子水300~400份、氧化劑0.02~0.04份和第一偶氮類引發劑0.3~0.5份；油相包括以重量份計的白油220~260份、乳化劑25~35份；和以重量份計的還原劑0.2~0.5份、結構調節劑0.008~0.012份和轉相劑22~28份。本發明的壓裂稠化劑速溶，具有優良的攜砂性能，耐鹽抗剪切性能，破膠完全，無殘渣，易于返排。

技術領域

本發明屬于聚合水溶性高分子石油助劑技術領域，特別涉及一種制備壓裂稠化劑的組合物、壓裂稠化劑及其制備方法。

背景技術

面對世界范圍內的石油資源緊張和我國石油需求量快速增加的嚴峻形式，我國油氣藏的勘探開發與增產面臨挑戰。壓裂作為油氣藏的主要增產、增注措施已得到迅速發展和廣泛應用；壓裂是最大程度提高儲層導流能力，達到增加油氣產量的目的，壓裂時所用的壓裂液是壓裂技術的重要組成部分，其必須具有較高的粘度、高的抗剪切性、優異的攜砂能力和破膠無殘渣的環保性等特點。稠化劑作為壓裂液的主要添加劑，起到提高壓裂液的粘度，降低壓裂液濾失、摩阻以及懸浮和攜帶支撐的作用。

隨著資源的開發不斷向縱深發展，鉆井越來越深，儲層溫度也越來越高，對壓裂體系的耐溫耐剪切性能提出了更高的要求，要求壓裂液在150℃以上的儲層溫度下可以保持良好的流變性和攜砂能力；針對壓裂液耐超高溫問題，國內外開展了基于聚合物稠化劑的研究；早期一般合成聚合物有聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺等，其在油田開發中存在著剪切穩定性差及溫度穩定差等弱點；近年來出現了低聚物壓裂液，其性能彌補了一般聚合物的特點，但是低聚物存在的缺點是不夠耐高溫，而對于一些超過150℃的高溫井來說，低聚物產品就不再適用。

增稠劑是壓裂液中的重要組成部分，丙烯酰胺類聚合物作為增稠劑在壓裂液中可以增加壓裂液的體相粘度；作為減阻劑也可以抑制湍流降低能耗，提高壓裂效果并降低成本；傳統的聚丙烯酰胺應用于油氣田時，配液車需要提前進入現場配液，稠化劑在儲液罐中充分溶脹，壓裂車進入現場再將儲液罐液體重新循環，防止液體不均勻在壓裂過程中出現問題；施工周期長、配液強度大，已不能滿足頁巖氣井大規模壓裂的需求。

發明內容

針對現有技術中存在的一個或者多個技術問題，本發明提供了一種制備壓裂稠化劑的組合物、壓裂稠化劑及其制備方法，本發明制得的壓裂稠化劑速溶，具有優良的攜砂性能，耐鹽抗剪切性能，破膠完全，無殘渣，易于返排。

本發明在第一方面提供了一種制備壓裂稠化劑的組合物，所述組合物包括水相、油相、還原劑、結構調節劑和轉相劑；

所述水相包括以下重量份數的原料組分：丙烯酰胺200~240份、功能單體5~10份、陰離子單體80~120份、種子聚合物30~50份、去離子水300~400份、氧化劑0.02~0.04份和第一偶氮類引發劑0.3~0.5份；

所述種子聚合物以丙烯酸鈉、功能單體、去離子水、鏈轉移劑和第二偶氮類引發劑為原料制備而成；

所述功能單體以有機酸、碳酸鉀、對氯苯乙烯、三乙醇胺和二乙烯三胺為原料制備而成；

所述陰離子單體為丙烯酸鈉、烯丙基磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的至少兩種的組合；

所述氧化劑為過硫酸鹽或過氧化氫；

所述油相包括以下重量份數的原料組分：白油220~260份、乳化劑25~35份；所述乳化劑包括司盤和吐溫；

所述還原劑的重量份數為0.2~0.5份；所述還原劑為亞硫酸氫鈉；

所述結構調節劑的重量份數為0.008~0.012份；所述結構調節劑為N-羥甲基丙烯酰胺；