[發明專利]一種水基壓裂稠化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202310903792.2
• 申請日: 2023-07-24
• 公開（公告）號: CN116622023A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 曹金園;王安;朱增艷;努爾西丹·哈哈爾
• 申請（專利權）人: 克拉瑪依市正誠有限公司
• 主分類號: C08F220/54
• 分類號: C08F220/54;C08F220/58;C08F220/06;C08F220/18;C08F220/24;C08F2/38;C09K8/68
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種水基壓裂稠化劑及其制備方法，屬于稠化劑制備技術領域，其包括以下成分：水、2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸鹽、N，N?二甲基丙烯酰胺、丙烯酸鈉、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、絡合劑、鏈轉移劑和引發劑。本發明提供的稠化劑為人工合成，因此不像植物膠那樣含有大量水不溶物，稠化劑在壓裂液原液中完全溶解，水不溶物基本為零，不含有固相成分，所配出的壓裂液原液晶瑩透亮，破膠后殘渣含量較植物膠壓裂液體系大大降低，具有殘渣含量少、使用粘度低、成本低、易返排等優點。

技術領域

本發明涉及稠化劑制備技術領域，更具體的說是涉及一種水基壓裂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。

因此，如何提供一種速溶、低表觀粘度、破膠快、低殘渣、抗溫和耐剪切能力優異的稠化劑及其制備方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種水基壓裂稠化劑及其制備方法，以解決現有技術中遇到的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種水基壓裂稠化劑，包括以下重量份成分：水70-100份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鹽40-80份、N，N-二甲基丙烯酰胺30-50份、丙烯酸鈉25-40份、丙烯酸十八酯5-10份、甲基丙烯酸十二氟庚酯2-5份、絡合劑0.01-0.1份、鏈轉移劑0.01-0.1份和引發劑0.01-0.1份。

優選的，上述的一種水基壓裂稠化劑，包括以下重量份成分：水80-90份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鹽50-70份、N，N-二甲基丙烯酰胺35-45份、丙烯酸鈉30-35份、丙烯酸十八酯6-9份、甲基丙烯酸十二氟庚酯3-4份、絡合劑0.01-0.1份、鏈轉移劑0.01-0.1份和引發劑0.01-0.1份。

優選的，上述的一種水基壓裂稠化劑，包括以下重量份成分：水85份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鹽60份、N，N-二甲基丙烯酰胺40份、丙烯酸鈉30份、丙烯酸十八酯7份、甲基丙烯酸十二氟庚酯3份、絡合劑0.05份、鏈轉移劑0.05份和引發劑0.05份。

本發明各成分中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉含有磺酸基團，具有較好的耐溫、抗鹽性；丙烯酸十八酯為疏水單體，疏水官能團、抗鹽官能團，使得聚合物形成的基液，在交聯劑的作用下，分子間疏水基團的疏水締合作用增強，形成的交聯體系具有顯著的增粘性、耐鹽性、抗剪切能力、長期穩定性。

優選的，所述絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉。

優選的，所述引發劑為偶氮二異丁腈、硝酸鈰銨和四甲基乙二胺的復合體系，三者的質量比為10:3:3。

本發明反應前不需進行提純處理，通過加入絡合劑，在合適的條件下和引發劑引發聚合，制備工藝簡單。

優選的，所述鏈轉移劑為甲酸鈉。

本發明還有一個目的在于提供上述的一種水基壓裂稠化劑的制備方法，包括以下步驟：