一种绿色全可溶高强度缝内增压剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种绿色全可溶高强度缝内增压剂，该增压剂由原料10‑羟基‑2‑癸烯酸、N‑乙烯吡咯烷酮、丙烯酸十六烷基酯、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸在引发剂引发聚合反应制成。步骤如下：S1、将10‑羟基‑2‑癸烯酸、N‑乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸溶于蒸馏水中，得到溶液A；S2、将过硫酸铵溶于加入另一份蒸馏水中，得到溶液B；S3、将溶液A加入反应容器中，水浴保温50℃，并搅拌，然后将溶液B慢慢滴加到溶液A中，1h内滴加完毕，滴加完后，继续保温在50℃反应8‑10h，最后真空干燥得到黄色粉末，即为绿色全可溶高强度缝内增压剂。本发明专利技术的增压剂在不同温度压裂液环境中完全溶解，无残留固体，降解率100％。

A Green All-Soluble High Strength Inter-fracture Pressurizer and Its Preparation Method

The invention discloses a green fully soluble high strength intra-crack supercharger, which is made of raw materials 10 hydroxy_2 decanoic acid, N vinyl pyrrolidone, hexadecyl acrylate, 2 acrylamide 2 methyl propionic acid, and initiated by initiator. The steps are as follows: S1, 10 hydroxy_2 decanoic acid, N vinyl pyrrolidone, acrylate and 2 acrylamide 2 methyl propionic acid are dissolved in distilled water to obtain solution A; S2, ammonium persulfate is dissolved in another distilled water to obtain solution B; S3, solution A is added to the reaction vessel, the water bath is kept at 50 C, and stirred, then solution B is slowly added to solution A. In the first hour, after the drip is added, the reaction temperature is kept at 50 C for 8 to 10 hours. Finally, the yellow powder is obtained by vacuum drying, which is a green, soluble and high strength intra-fracture supercharger. The supercharger of the invention completely dissolves in the fracturing fluid environment at different temperatures, has no residual solids, and has a degradation rate of 100%.

【技术实现步骤摘要】
一种绿色全可溶高强度缝内增压剂及其制备方法
本专利技术涉及油田增产
，具体涉及一种绿色全可溶高强度缝内增压剂及其制备方法。
技术介绍
我国低渗透油田石油地质储量丰富，其资源量约占全国石油总资源量的30％，在已探明储量中，低渗透油藏的比例约占全国储量的2/3以上，开发潜力巨大。大多数低渗透储层在压裂改造后虽增产幅度较大，但产量仍然不高。近些年，各大油田均在压裂施工中采用段内多裂缝技术或是裂缝转向技术，加大对低渗储层的改造力度，将储层产量最大化。转向压裂技术是根据储层平面和纵向上的非均质性，以及不同区域、层位动用程度存在的差异，采用化学材料使裂缝方位发生偏离、转向，形成新的人工裂缝，打开新的油气渗流通道，更大限度地沟通动用程度低，甚至未动用的储层，以达到增产的目的。目前转向技术已经运用于油田现场各类施工作业，包括钻井、固井、修井、洗井以及增产措施等，从而将储层产量最大化。但是，现有的增压剂普遍存在不足，首先，溶解性差，降解率低，在压裂液中只能部分溶解，存在固体残留；其次，抗压强度低，抗高温稳定性差；直接影响到压裂施工。专利CN103509542A公开了一种可降解弹性暂堵剂，它是由下列重量份的原料制成：可降解聚合物弹性体100份～150份，增塑剂1份～3份，表面活性剂0.5份～2份和润滑剂0.5份～1.5份；所述的可降解聚合物弹性体是由下列重量份的原料制成：乙烯基淀粉2份～5份、丙烯酸丁酯10份～15份、顺丁烯二酸酐1份～3份、引发剂0.05份～0.15份，溶剂6份～12份。该专利中使用了丙烯酸丁酯，丙烯酸丁酯属于低碳酯，耐温性较差，与其他物质共聚后形成的聚合物降解速度快，用它合成的暂堵剂只能用于90度以下，而且暂堵时间较短，不超过4小时。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有增压剂存在的溶解性差，降解率低，抗压强度低，抗高温稳定性差等不足，提供一种绿色可溶高强度缝内增压剂。本专利技术提供的绿色全可溶高强度缝内增压剂由原料10-羟基-2-癸烯酸、N-乙烯吡咯烷酮、丙烯酸十六烷基酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸在引发剂过硫酸铵引发聚合反应制成。聚合反应的溶剂为蒸馏水。各原料组分的重量份数比例如下：10-羟基-2-癸烯酸30-45份、N-乙烯吡咯烷酮5-10份、丙烯酸十六烷基酯1-2份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2-3份、过硫酸铵0.1-0.2份。制备上述绿色全可溶高强度缝内增压剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将10-羟基-2-癸烯酸、N-乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶于蒸馏水中，得到溶液A；S2、将过硫酸铵溶于加入另一份蒸馏水中，得到溶液B；S3、将溶液A加入反应容器中，水浴保温50℃，并搅拌，然后将溶液B慢慢滴加到溶液A中，1h内滴加完毕，滴加完后，继续保温在50℃反应8-10h，最后真空干燥得到黄色粉末，即为绿色全可溶高强度缝内增压剂。优选的是，步骤S1中，将30-45质量份的10-羟基-2-癸烯酸、5-10质量份的N-乙烯吡咯烷酮、1-2质量份的丙烯酸十六烷基酯以及2-3质量份的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶于200质量份的蒸馏水中，得到溶液A。优选的是，步骤S2中，称取0.1-0.2质量份的过硫酸铵溶于25质量份的蒸馏水中，得到溶液B。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)根据目前油气田开发的需要，研发出针对油气井压裂用的水溶性高强度增压剂。该增压剂用采用无毒原料加工而成，其中10-羟基-2-癸烯酸为蜂王浆的主要成分，无生物毒性，绿色环保。(2)采用了丙烯酸十六烷基酯，丙烯酸十六烷基酯属于高碳酯，耐温性较好，与其他物质共聚后形成的聚合物降解速度慢，用它制成的材料降解时间较长，可达到60小时以上，可适用于高温长效暂堵。而现有专利中使用了丙烯酸丁酯，丙烯酸丁酯属于低碳酯，耐温性较差，与其他物质共聚后形成的聚合物降解速度快，用它合成的暂堵剂只能用于90度以下，而且暂堵时间较短，不超过4小时。(3)增压剂具有很好的生物降解性，降解液对地层伤害小。增压剂的胶结性能好，形成的滤饼抗压强度高，最高可达80Mpa。实验结果表明，水溶性高强度增压剂在不同温度压裂液环境中完全溶解无残留固体，降解率可达100％。压裂液中增压剂加量5-10％时，岩心封堵率可达到95-98％，增压剂降解后岩心渗透率恢复率可达到97-99％。说明研制出的增压剂不仅具有良好的暂堵转向效果，而且降解后对地层伤害很小。(4)增压剂适用性广，在清水、酸液、碱液中均可溶解，可以用于压裂暂堵，也可用于酸化暂堵。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1、增压剂浓度4％时驱替压差随时间变化曲线。图2、增压剂浓度8％时驱替压差随时间变化曲线。图3、增压剂浓度10％时驱替压差随时间变化曲线。图4、增压剂浓度15％时驱替压差随时间变化曲线。图5、朝115-斜37井1085.8-1101.4m井段压裂施工曲线图。图6、朝115-斜37井1074.0-1077.4m井段压裂施工曲线图。图7、朝85-139井1085.8-1101.4m井段压裂施工曲线图。图8、朝85-139井1074.0-1077.4m井段压裂施工曲线图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1在500毫升反应瓶中加入200克蒸馏水，加入30克10-羟基-2-癸烯酸、8克N-乙烯吡咯烷酮、1.5克丙烯酸十六烷基酯、2克2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，搅拌溶解，得到溶液A，备用；称取0.25克的过硫酸铵溶于25克蒸馏水中，溶解，得到溶液B，备用；将配好的溶液A加入反应器中，水浴保温50℃，并搅拌；将溶液B慢慢滴加到反应器中，时间控制在1h内滴加完毕；滴完后，继续保温在50℃反应8-10h；将得到的产物进行真空干燥得到黄色粉末，即为一种绿色全可溶高强度缝内增压剂。应用该方法合成的增压剂剂适合于90℃以上的油气井压裂施工。实施例2在500毫升反应瓶中加入200克蒸馏水，加入35克10-羟基-2-癸烯酸、5克N-乙烯吡咯烷酮、2克丙烯酸十六烷基酯、3克2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，搅拌溶解，得到溶液A，备用；称取0.3克的过硫酸铵溶于25克蒸馏水中，溶解，得到溶液B，备用；将配好的溶液A加入反应器中，水浴保温50℃，并搅拌；将溶液B慢慢滴加到反应器中，时间控制在1h内滴加完毕；滴完后，继续保温在50℃反应8-10h；将得到的产物进行真空干燥得到黄色粉末，即为一种绿色全可溶高强度缝内增压剂。应用该方法合成的增压剂剂适合于90℃以上的油气井压裂施工。实施例3将实施例1制备的粉末增压剂加入滑溜水中，具体配方如下：0.1％减阻剂+0.1％助排剂+0.2％粘土稳定剂+5％粉末增压剂。其中百分含量为质量百分数。在120℃下进行实验，增压剂性能测试结果见表1。表1、实施例1增压剂性能测试结果项目指标降解时间，h22降解率，％100暂堵率，％98抗压强度，MPa72岩心渗透率恢复率，％97溶解后破胶液表面张本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿色全可溶高强度缝内增压剂，其特征在于，该增压剂由原料10‑羟基‑2‑癸烯酸、N‑乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸在引发剂引发聚合反应制成。

【技术特征摘要】
1.一种绿色全可溶高强度缝内增压剂，其特征在于，该增压剂由原料10-羟基-2-癸烯酸、N-乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸在引发剂引发聚合反应制成。2.如权利要求1所述的绿色全可溶高强度缝内增压剂，其特征在于，所述丙烯酸酯为丙烯酸十六烷基酯。3.如权利要求2所述的绿色全可溶高强度缝内增压剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。4.如权利要求3所述的绿色全可溶高强度缝内增压剂，其特征在于，该增压剂由下述重量份的原料组分制成：10-羟基-2-癸烯酸30-45份、N-乙烯吡咯烷酮5-10份、丙烯酸十六烷基酯1-2份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2-3份、过硫酸铵0.1-0.2份。5.如权利要求1所述的绿色全可溶高强度缝内增压剂，其特征在于，所述聚合反应的溶剂为蒸馏水。6.一种如权利要求1-5任意一项所述的绿色全可溶高强度缝内增压剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾斌，徐太平，周京伟，李栓，
申请(专利权)人：四川捷贝通能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51