一种长效防垢驱油压裂剂及其制备和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种长效防垢驱油压裂剂及其制备和使用方法，由酸酐、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、阻垢中间体、碳酸氢钠、亚硫酸钠和催化剂制成，其中酸酐的重量份为12~22份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为20~35份，阻垢中间体的重量份为3~7份，碳酸氢钠的重量份为10~15份，亚硫酸钠的重量份为5~8份，催化剂的重量份为3~7份；所述阻垢中间体由甲苯、月桂酸和β‑异丙基乙二胺制成，其中甲苯的重量份为8~12份，月桂酸的重量份为90~95份，β‑异丙基乙二胺的重量份为35~42份。

A Long-term Scale-proof Oil-displacement Fracturing Agent and Its Preparation and Application

The invention discloses a long-term scale-proof oil displacement fracturing agent and its preparation and use method, which is made of anhydride, alkyl alcohol amide polyoxyethylene ether, scale-proof intermediate, sodium bicarbonate, sodium sulfite and catalyst. The weight of acid anhydride is 12-22 parts, the weight of alkyl alcohol amide polyoxyethylene ether is 20-35 parts, the weight of scale-proof intermediate is 3-7 parts, and the weight of sodium bicarbonate is 3-7 parts. The scale inhibition intermediates are made of toluene, lauric acid and beta-isopropyl ethylenediamine, of which the weight of toluene is 8-12, the weight of lauric acid is 90-95, and the weight of beta-isopropyl ethylenediamine is 35-42.

【技术实现步骤摘要】
一种长效防垢驱油压裂剂及其制备和使用方法
本专利技术属于石油开采压裂液
，尤其涉及一种长效防垢驱油压裂剂及其制备和使用方法。
技术介绍
在油田领域中，结垢现象经常会造成如抽油泵被卡死、井管与抽油杆之间环空被堵死、集输管道的内径锐减，甚至被严重堵塞等问题，严重地影响了油田生产的正常进行。在储层中发生的结垢会导致本来就很狭小的孔喉变小，造成伤害。生产过程中通常采用投加化学阻垢防垢剂的方法缓解结垢的发生，这种方式缺点在于作用时间短，只在井筒内作用，需长时间不停加注，阻垢防垢效率低，阻垢防垢不彻底等。随着北美页岩油气因为渗吸作用获得高产的认识，颠覆了传统外来流体会造成粘土膨胀、水锁伤害等不利影响，一般要求快速返排，彻底返排等开发理念。国内致密油开发数据也一定程度上证实了渗吸作用的重要性。同时，压裂施工约有50~70%的压裂液长期滞留地层，因此，利用滞留地层压裂液进行防垢减少地层堵塞是一个很好的技术路径,但是未见关于阻垢驱油压裂液的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种长效防垢驱油压裂剂及其制备和使用方法，克服了现有技术中1：化学阻垢防垢剂的作用时间短；2：化学阻垢防垢剂只在井筒内作用，需长时间不停加注；3：阻垢防垢效率低，阻垢防垢不彻底等问题。为了解决技术问题，本专利技术的技术方案是：一种长效防垢驱油压裂剂，由酸酐、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、阻垢中间体、碳酸氢钠、亚硫酸钠和催化剂制成，其中酸酐的重量份为12~22份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为20~35份，阻垢中间体的重量份为3~7份，碳酸氢钠的重量份为10~15份，亚硫酸钠的重量份为5~8份，催化剂的重量份为3~7份；所述阻垢中间体由甲苯、月桂酸和β-异丙基乙二胺制成，其中甲苯的重量份为8~12份，月桂酸的重量份为90~95份，β-异丙基乙二胺的重量份为35~42份。优选的，所述酸酐的重量份为15~20份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为25~30份，阻垢中间体的重量份为4~6份，碳酸氢钠的重量份10~13份，亚硫酸钠的重量份6~8份，催化剂的重量份为3~5份；所述阻垢中间体中甲苯的重量份为10~12份，月桂酸的重量份为90~93份，β-异丙基乙二胺的重量份为35~40份。优选的，所述酸酐的重量份为16份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为28份，阻垢中间体的重量份为5份，碳酸氢钠的重量份12份，亚硫酸钠的重量份6份，催化剂的重量份为4份；所述阻垢中间体中甲苯的重量份为10份，月桂酸的重量份为92份，β-异丙基乙二胺的重量份为38份。优选的，所述酸酐为琥珀酸酐、马来酸酐或邻苯二甲酸酐中的一种。优选的，所述烷基醇酰胺聚氧乙烯醚为十二烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、十八烷基醇聚氧乙烯醚或聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种。优选的，所述催化剂为醋酸、柠檬酸或月桂酸中的一种。优选的，所述长效防垢驱油压裂剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1）制备阻垢中间体：向90~95份的月桂酸中加入8~12份的甲苯，接着加入35~42份的β-异丙基乙二胺，在200~220℃下搅拌，进行1~3h酰化反应，然后升温至250~260℃，搅拌，进行环化反应4~8h，得到阻垢中间体；步骤2）在三口烧瓶中，依次加入12~22份的酸酐、20~35份的烷基醇酰胺聚氧乙烯醚和3~7份的催化剂，通氮气10~20min，升温至60℃，搅拌待反应物完全融化后，接着升温至100℃，加入3~7份的阻垢中间体，在氮气保护下反应4~6h，当pH达到5时，得到中间产物反应液；步骤3）将10~15份的碳酸氢钠配置成碳酸氢钠水溶液，5~8份的亚硫酸钠配置成亚硫酸钠水溶液，接着用碳酸氢钠水溶液中和步骤2）中间产物反应液至pH为8.5，并在搅拌条件下加热到60~70℃，然后缓缓加入亚硫酸钠水溶液，恒温反应1~1.5h，得反应混合物；步骤4）对步骤3）加入亚硫酸钠水溶液后的反应混合物每隔5~10min取样进行磺化率测试，由亚硫酸钠的残留量计算反应物的磺化率，当磺化率变化小于0.005h-1时终止反应，经石油醚、乙醇清洗处理后，冷冻结晶干燥即得长效防垢驱油压裂剂。优选的，所述步骤1）中制备阻垢中间体为：向含有甲苯的月桂酸中加入β-异丙基乙二胺，在205~215℃下搅拌，进行2h酰化反应，然后升温至255℃，搅拌，进行环化反应6h，得到阻垢中间体。优选的，所述步骤3）中配置的碳酸氢钠水溶液的质量分数为30%，亚硫酸钠水溶液的质量分数为14~20%。优选的，所述步骤4）中磺化率测试步骤为：称取3~5g步骤3）反应混合物于定碘瓶中，加无水乙醇10~15mL，使反应产品完全溶解，精确移取25mL的0.2mo1/L碘乙醇溶液注入反应产品中，加水200mL/L，塞紧瓶塞，充分摇荡，使成乳浊状，放置阴凉处5min，然后以0.1mL/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定到浅黄色，加10%淀粉液1mL，继续滴定至蓝色消失即为终点，同时做空白试验，其中计算公式如下：其中：C—硫代硫酸钠标准溶液的实际浓度，mol/L；V0—空白试验消耗硫代硫酸钠的体积，mL；V1—反应混合物消耗硫代硫酸钠的体积，mL；126.9—1/2的I2分子质量；M—反应混合物质量，g；其中磺化率计算公式如下：。优选的，一种如上任一项所述的长效防垢驱油压裂剂的使用方法，所述长效防垢驱油压裂剂的加入量为压裂液的0.1%~0.35%，其中长效防垢驱油压裂剂加入压裂液后充分搅拌使其混合均匀，在压裂施工时，泵注总液量20%~30%的具有长效防垢驱油压裂剂的压裂液，施工结束后关井3~5天，上述百分数为重量百分比。相对于现有技术，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术通过改性压裂液添加剂，在压裂液中添加具有阻垢性能的长效防垢驱油压裂剂，通过压裂施工将防垢驱油压裂液注入地层，利用致密储层渗吸置换毛管力进入储层深部，使其长期滞留在地层中，达到促进油水置换，长效发挥阻垢作用，减少地层堵塞伤害，从而达到提高产量的目的；（2）本专利技术实现了驱油、防垢、造缝等多种功效，无需特殊工艺加注，减少了后期加注成本；（3）本专利技术原料易得，制备过程简单，制备工艺安全，防垢驱油效率高，防垢驱油作用时间长。具体实施方式下面结合实施例描述本专利技术具体实施方式：需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。实施例1本专利技术公开了一种长效防垢驱油压裂剂，由酸酐、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、阻垢中间体、碳酸氢钠、亚硫酸钠和催化剂制成，其中酸酐的重量份为12~22份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为20~35份，阻垢中间体的重量份为3~7份，碳酸氢钠的重量份10~15份，亚硫酸钠的重量份5~8份，催化剂的重量份为3~7份；所述阻垢中间体由甲苯、月桂酸和β-异丙基乙二胺制成，其中甲苯的重量份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长效防垢驱油压裂剂，其特征在于：由酸酐、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、阻垢中间体、碳酸氢钠、亚硫酸钠和催化剂制成，其中酸酐的重量份为12~22份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为20~35份，阻垢中间体的重量份为3~7份，碳酸氢钠的重量份为10~15份，亚硫酸钠的重量份为5~8份，催化剂的重量份为3~7份；所述阻垢中间体由甲苯、月桂酸和β‑异丙基乙二胺制成，其中甲苯的重量份为8~12份，月桂酸的重量份为90~95份，β‑异丙基乙二胺的重量份为35~42份。

【技术特征摘要】
1.一种长效防垢驱油压裂剂，其特征在于：由酸酐、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、阻垢中间体、碳酸氢钠、亚硫酸钠和催化剂制成，其中酸酐的重量份为12~22份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为20~35份，阻垢中间体的重量份为3~7份，碳酸氢钠的重量份为10~15份，亚硫酸钠的重量份为5~8份，催化剂的重量份为3~7份；所述阻垢中间体由甲苯、月桂酸和β-异丙基乙二胺制成，其中甲苯的重量份为8~12份，月桂酸的重量份为90~95份，β-异丙基乙二胺的重量份为35~42份。2.根据权利要求1所述的一种长效防垢驱油压裂剂，其特征在于：所述酸酐的重量份为15~20份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为25~30份，阻垢中间体的重量份为4~6份，碳酸氢钠的重量份10~13份，亚硫酸钠的重量份6~8份，催化剂的重量份为3~5份；所述阻垢中间体中甲苯的重量份为10~12份，月桂酸的重量份为90~93份，β-异丙基乙二胺的重量份为35~40份。3.根据权利要求2所述的一种长效防垢驱油压裂剂，其特征在于：所述酸酐的重量份为16份，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚的重量份为28份，阻垢中间体的重量份为5份，碳酸氢钠的重量份12份，亚硫酸钠的重量份6份，催化剂的重量份为4份；所述阻垢中间体中甲苯的重量份为10份，月桂酸的重量份为92份，β-异丙基乙二胺的重量份为38份。4.根据权利要求3所述的一种长效防垢驱油压裂剂，其特征在于：所述酸酐为琥珀酸酐、马来酸酐或邻苯二甲酸酐中的一种。5.根据权利要求3所述的一种长效防垢驱油压裂剂，其特征在于：所述烷基醇酰胺聚氧乙烯醚为十二烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、十八烷基醇聚氧乙烯醚或聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种。6.根据权利要求3所述的一种长效防垢驱油压裂剂，其特征在于：所述催化剂为醋酸、柠檬酸或月桂酸中的一种。7.一种如权利要求1所述长效防垢驱油压裂剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）制备阻垢中间体：向90~95份的月桂酸中加入8~12份的甲苯，接着加入35~42份的β-异丙基乙二胺，在200~220℃下搅拌，进行1~3h酰化反应，然后升温至250~260℃，搅拌，进行环化反应4~8h，得到阻垢中间体；步骤2）在三口烧瓶中，依次加入12~22份的酸酐、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜现飞，郭钢，薛小佳，张矿生，李楷，吴江，范华波，刘锦，周晓群，刘怡，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11