一种水溶性压裂暂堵剂及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种水溶性压裂暂堵剂及其合成方法，所述合成方法包括以下步骤：步骤1)以丙烯酰胺、丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水为原料，其中丙烯酰胺、丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水的重量比为1500:1000:1:4:60:400，经过聚合反应得到所述水溶性压裂暂堵剂；步骤2)水溶性压裂暂堵剂进行后续处理。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性压裂暂堵剂及其合成方法
本专利技术属于暂堵剂合成
，尤其涉及一种水溶性压裂暂堵剂及其合成方法。
技术介绍
水力压裂技术作为油气井投产或增产的主要措施，已广泛应用在低渗透油气田的开发中，为油气田高产和稳产做出了重要贡献。随着压裂技术的发展及压裂思路的转变，为了增加水力压裂改造控制储量，增加油气井泄流面积，发展起来了转向压裂技术，如初次压裂裂缝转向技术、老井转向重复压裂技术等，其目的是在现有井网不变的情况下沿着其它方向压出裂缝，增加裂缝控制储量，提高或恢复油气井产能。转向压裂技术中，转向剂性能优劣是决定转向压裂成功与否的关键因素。目前，转向压裂技术中常用的转向剂有：固体封堵球转向剂，其具有强度大，变形小等特点，但存在易脱落，封堵效率低，无法自行降解等问题；悬浮性转向剂，其缺点是因为紊流作用和炮眼变形等难以形成较大的封堵强度，且封堵效率低，不能形成滤饼，虑失量大等；地下交联型转向剂，其缺点为小剂量达不到所需封堵压力，大剂量则会造成储层新的伤害，虽然可以形成滤饼，但地下反应不稳定达不到所需强度；常规地面交联颗粒转向剂，具有易注入，封堵强度大的特点，目前多用在油井转向压裂过程中，压后在水或油的作用下颗粒转向剂缓慢降解，恢复裂缝导流能力，但在低渗、超低渗气井，尤其是不产水气井转向压裂中，该类暂堵剂存在降解难度大的问题，影响转向压裂效果，甚至导致压裂无效。本专利技术针对上述情况进行科学合理的分析，自主研发出一种水溶性压裂暂堵剂及其合成方法。
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，提供一种水溶性压裂暂堵剂及其合成方法，克服了现有技术中1：压裂暂堵剂存在的效果差、成本高；2：影响转向压裂效果，甚至导致压裂无效；3：固体封堵球转向剂，其具有强度大，变形小等特点，但存在易脱落，封堵效率低，无法自行降解等问题。为了解决技术问题，本专利技术的技术方案是：一种水溶性压裂暂堵剂的合成方法，所述合成方法包括以下步骤：步骤1)以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水为原料，其中丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水的重量比为1500:1000:1:4:60:400，经过聚合反应得到所述水溶性压裂暂堵剂其中水溶性压裂暂堵剂的结构式中的x为5～100，y为5～100，m为5～100，n为5～100；；步骤2)水溶性压裂暂堵剂进行后续处理。优选的，所述步骤1)中具体合成方法为：在水浴冷却下，向装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的5L三口反应烧瓶中加入丙烯酰胺、丙烯酸、水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素，开动搅拌器，搅拌均匀后加入碳酸钠搅拌反应1小时，最后再加入亚硫酸氢钠和过硫酸钾引发聚合得到水溶性压裂暂堵剂，所述丙烯酰胺为0.3kg，丙烯酸为0.2kg，水为80g，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为0.2g，SM功能单体为0.8g，尿素为12g，碳酸钠为46.5g，亚硫酸氢钠为0.014g，过硫酸钾为0.028g。优选的，所述步骤2)中的水溶性压裂暂堵剂后续处理为：聚合反应结束后，将所得水溶性压裂暂堵剂混合物倒在容器上，摊成厚度2～5mm左右的饼状，自然干燥后，切碎成粒度直径3～6mm的块状物，于100℃烘箱中烘至恒重，得干燥的块状物，即得成品水溶性压裂暂堵剂。优选的，所述步骤1)中SM功能单体的合成方法包括以下步骤：A在装有回流冷凝管的带夹套的三口瓶中，以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和溴代十二烷为原料，并加入丙酮，其中甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与溴代十二烷的重量比为786：1666：1457.5；B接着加入阻聚剂，其中阻聚剂为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和溴代十二烷重量之和的0.01％～0.2％；C在40～45℃下进行反应，得到沉淀物；D通过降温析晶后，将反应液过滤，得到白色固体，即为SM功能单体粗品；E经丙酮淋洗去除杂质成分，真空干燥得到白色晶体状粉末SM功能单体。优选的，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为786g，溴代十二烷为1666g，丙酮为1457.5g。优选的，所述阻聚剂为多元酚及取代酚、对皋醌、对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、环烷酸铜或对羟基苯甲醚。优选的，一种水溶性压裂暂堵剂，所述暂堵剂由上所述的合成方法合成。优选的，一种SM功能单体，所述SM功能单体由上所述的合成方法合成。相对于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术新型水溶性压裂暂堵剂，提高了暂堵压裂效果，降低施工成本，选择廉价原料，优化工艺，提高性能，开发低成本、高性能、多功能的暂堵剂，特别是能够适用于不同地层情况的暂堵剂，增加了暂堵剂的适用范围；(2)本专利技术技术优势显著，具有较好的推广前景，同时对于石油行业暂堵酸化、调剖堵水等领域也有一定的借鉴意义；(3)本专利技术暂堵剂暂堵强度大，封堵率高，可控降解，成本低。附图说明图1：本专利技术实施例7暂堵剂在不同温度、不同时间下的降解率；图2：本专利技术实施例8暂堵剂不同颗粒厚度暂堵驱替压力曲线。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水溶性压裂暂堵剂的合成方法，所述合成方法包括以下步骤：步骤1)以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水为原料，其中丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水的重量比为1500:1000:1:4:60:400，经过聚合反应得到所述水溶性压裂暂堵剂其中水溶性压裂暂堵剂的结构式中的x为5～100，y为5～100，m为5～100，n为5～100；步骤2)水溶性压裂暂堵剂进行后续处理。实施例2本专利技术公开了一种水溶性压裂暂堵剂的合成方法，所述合成方法包括以下步骤：步骤1)以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水为原料，其中丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水的重量比为1500:1000:1:4:60:400，经过聚合反应得到所述水溶性压裂暂堵剂其中水溶性压裂暂堵剂的结构式中的x为5～100，y为5～100，m为5～100，n为5～100；步骤2)水溶性压裂暂堵剂进行后续处理。优选的，所述步骤1)中具体合成方法为：在水浴冷却下，向装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的5L三口反应烧瓶中加入丙烯酰胺、丙烯酸、水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素，开动搅拌器，搅拌均匀后加入碳酸钠搅拌反应1小时，最后再加入亚硫酸氢钠和过硫酸钾引发聚合得到水溶性压裂暂堵剂，所述丙烯酰胺为0.3kg，丙烯酸为0.2kg，水为80g，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为0.2g，SM功能单体为0.8g，尿素为12g，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性压裂暂堵剂的合成方法，其特征在于：所述合成方法包括以下步骤：步骤1)以丙烯酰胺、丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水为原料，其中丙烯酰胺、丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水的重量比为1500:1000:1:4:60:400，经过聚合反应得到所述水溶性压裂暂堵剂

【技术特征摘要】
1.一种水溶性压裂暂堵剂的合成方法，其特征在于：所述合成方法包括以下步骤：步骤1)以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水为原料，其中丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素和水的重量比为1500:1000:1:4:60:400，经过聚合反应得到所述水溶性压裂暂堵剂其中水溶性压裂暂堵剂的结构式中的x为5～100，y为5～100，m为5～100，n为5～100；步骤2)水溶性压裂暂堵剂进行后续处理。2.根据权利要求1所述的一种水溶性压裂暂堵剂的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中具体合成方法为：在水浴冷却下，向装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的5L三口反应烧瓶中加入丙烯酰胺、丙烯酸、水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、SM功能单体、尿素，开动搅拌器，搅拌均匀后加入碳酸钠搅拌反应1小时，最后再加入亚硫酸氢钠和过硫酸钾引发聚合得到水溶性压裂暂堵剂，所述丙烯酰胺为0.3kg，丙烯酸为0.2kg，水为80g，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为0.2g，SM功能单体为0.8g，尿素为12g，碳酸钠为46.5g，亚硫酸氢钠为0.014g，过硫酸钾为0.028g。3.根据权利要求1所述的一种水溶性压裂暂堵剂的合成方法，其特征在于：所述步骤2)中的水溶性压裂暂堵剂后续处理为：聚合反应结束后，将所得水溶性压裂暂堵剂混合物倒在容器上，摊成厚度2...

【专利技术属性】
技术研发人员：许洪星，王祖文，张冕，刘国良，兰建平，池晓明，温亚魁，姬随波，段腾龙，杨敏，纪冬冬，陶长州，刘小会，尹俊禄，高红平，王科萌，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司，
类型：发明
国别省市：四川,51