[發明專利]一種水基壓裂液稠化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202210838176.9
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN114907527B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 榮敏杰;郭奇;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: C08F275/00
• 分類號: C08F275/00;C08F265/04;C08F222/02;C08F220/58;C08F220/56;C08F220/54;C08F4/40;C09K8/68
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

本發明提供了一種水基壓裂液稠化劑及其制備方法，屬于油田化學及壓裂增產技術領域，該方法包括：將雙羧酸類分散劑與疏水締合聚合物溶液混合后并將雙羧酸類單體、丙烯酰胺類單體、稀釋劑加入反應體系后，經引發劑引發反應；之后將巰基類和/或硫化物類溫度穩定劑、二烯類和/或四烯類交聯劑、聚氧乙烯醚類促溶劑和帶有剛性基團的抗溫耐鹽劑加入反應體系中攪拌混勻，加入引發劑聚合，最后添加胺類致孔劑和銨鹽類和/或鈉鹽類鹽析劑，得到水基壓裂液稠化劑；本發明制備得到的水基壓裂液稠化劑為水包水型，兼具溶解速度快、表觀粘度低、流動性好、現場操作方便、破膠快、無殘渣、抗溫抗鹽和耐剪切能力優異的優點。

技術領域

本發明屬于油田化學及壓裂增產技術領域，特別涉及一種水基壓裂液稠化劑及其制備方法。

背景技術

隨著我國油氣資源的長期開發以及油井深度的進一步增加，我國的油田也面臨著地層滲透率降低和采收率下降等問題。壓裂作為提高油田產能的一項重要措施已越來越顯示出重要性，常用的壓裂液有水基壓裂液、油基壓裂液、乳狀壓裂液、泡沫壓裂液及酸基壓裂液等；其中，水基壓裂液因具有安全環保、應用方便等優點，成為目前應用最廣泛的一種壓裂增產的方式。

稠化劑是水基壓裂液中一種很重要的添加劑，稠化劑性能的好壞直接決定著水基壓裂液的應用效果；稠化劑在壓裂液體系中主要起增粘攜砂的作用，按照其化學結構的不同可以分為天然半乳甘露聚糖類、纖維素類和合成聚合物類三大類；其中，合成聚合物類應用廣泛、發展前景好。

目前，聚丙烯酰胺類合成聚合物是一種應用較為廣泛的水基壓裂液稠化劑；但其存在交聯慢、交聯后表觀粘度大、溶解慢、破膠慢、高殘渣、抗溫抗鹽和耐剪切性低等較多問題。為了滿足水基壓裂稠化劑的要求，解決聚丙烯酰胺類水基壓裂液稠化劑在應用中存在的一系列問題，因此，需要研究一種速溶、低表觀粘度、破膠快、低殘渣、抗溫抗鹽和耐剪切能力優異的稠化劑。

發明內容

本發明提供了一種水基壓裂液稠化劑及其制備方法，本發明制備得到的水基壓裂液稠化劑為水包水型，具有速溶、低表觀粘度、破膠快、低殘渣、抗溫抗鹽和耐剪切能力優異的優點。

第一方面，本發明提供了一種水基壓裂液稠化劑的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

（1）將雙羧酸類分散劑與疏水締合聚合物溶液、雙羧酸類單體、丙烯酰胺類單體和稀釋劑混合均勻，得到第一反應溶液；

所述雙羧酸類分散劑以雙羧酸類單體、丙烯酰胺類單體為反應單體通過聚合反應制得；所述雙羧酸類分散劑的表觀粘度為15000~20000mPa·s；

所述雙羧酸類單體為戊烯二酸、甲基反丁烯二酸、烯丙基丙二酸、2,5-呋喃二甲酸、反丁烯二酸或衣康酸中的至少一種；

所述丙烯酰胺類單體為甲基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、丙烯酰胺或N-羥乙基丙烯酰胺中的至少一種；

所述疏水締合聚合物溶液由疏水締合類單體、疏水締合配伍類單體、表面活性劑和消泡劑通過膠束共聚反應制得；

所述疏水締合類單體為2-全氟癸基丙烯酸乙酯、烯丙基三(3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基)錫烷、N-(1-萘基)-N-苯丙烯酰胺、2-乙基己基丙烯酸酯或烯丙氧基-叔丁基二甲基硅烷中的至少一種；

所述疏水締合配伍類單體為椰油聚氧乙烯醚甲基氯化銨、十四烷基磺基甜菜堿、十六烷基磺基甜菜堿、3-(N,N-二甲基十二烷基銨)丙烷磺酸鹽或月桂基二甲基甜菜堿中的至少一種；

（2）向所述第一反應溶液中加入分子量調節劑、過氧類引發劑和金屬絡合劑，通氮后滴加具有還原性的無機鹽類和/或有機鹽類還原劑水溶液，經反應得到第一產物溶液；

（3）向所述第一產物溶液中加入雙羧酸類分散劑與包含二烯類和/或四烯類交聯劑、帶有剛性基團的抗鹽耐溫劑、聚氧乙烯醚類促溶劑和巰基類和/或硫化物類溫度穩定劑的水溶液并混合均勻，得到第二反應溶液；