一种低粘耐高温缓速剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种低粘耐高温缓速剂及其制备方法和应用，所述低粘耐高温缓速剂，按重量份数计包括以下组分：反应主剂10～15份、反应辅剂2～10份、疏水单体0.5～3份、引发剂0.1～0.5份以及蒸馏水60～75份。本发明专利技术采用水溶液自由基聚合方法制备了具有吸附性的聚合物缓速剂，在整个酸岩反应过程中，缓速剂分子中的磺酸基可吸附于岩石表面，同时分子中的疏水链段在岩石表面定向排列，形成疏水膜，有效降低了H

【技术实现步骤摘要】
一种低粘耐高温缓速剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于石油天然气领域，具体涉及一种低粘耐高温缓速剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]酸液体系分为常规酸液体系、稠化酸酸液体系、胶凝酸酸液体系、乳化酸酸液体系、泡沫酸酸液体系、转向酸酸液体系以及新型酸液体系。
[0003]常规酸压技术是指只采用普通盐酸对地层进行酸压的工艺技术。由于酸液滤失控制差，酸岩反应速度快，酸蚀作用距离较短，一般在15～30m之间，主要适合于伤害严重的高渗储层。
[0004]稠化酸酸压是指在酸液中加入非交联的酸用稠化剂以提高酸液粘度的酸液体系。稠化酸具有较高的粘度，能控制滤失，增加裂缝宽度和长度，从而实现延缓酸一岩反应速度，增加活性酸的穿透距离的目的。该技术的缺点是残酸返排不彻底，酸化处理结束后，仅有30％至45％的注入高聚物得以返排，相当多的聚合物留在地层中且很难清除。
[0005]转向酸均匀布酸酸化压裂技术主要将盐酸粘弹性表面活性剂作为酸液进行使用，挤入地层后，活性剂能够首先进入到渗透率较高的岩层当中，再渗入到较低的岩层当中，对岩层具有暂堵和转向的功能。这一技术不单单是对酸化压裂技术的改进，还能够改进渗透率低的储层的渗透率，提高碳酸盐层储层的改造效果，但是高温情况下，残酸粘度大，返排困难，需加入大量酸化互溶剂。
[0006]乳化酸液体系是将酸与油在乳化剂存在条件下配成油包酸乳状液，稳定时油将酸液与地层表面隔开，使酸液可以进入储集层深部，对储集层进行深度改造。乳化酸具有滤失量小，缓速性能好的特点，可以产生较长酸蚀裂缝，但是目前的乳化酸应用温度不超过120℃。
[0007]目前常用的酸液体系为胶凝酸体系，胶凝酸体系具有在浅中深储层的压裂中具有良好的缓速效果是因为在低温井和中温井中粘度变化不大，依靠自身的粘度能够降低酸岩反应速率，但到了高温储层，胶凝酸体系的粘度在酸压的过程中会迅速下降，主要是高温导致稠化剂分子链发生断裂和变形，导致酸液体系粘度减小，酸岩反应速率增加，从而降低了酸液的穿透距离，减弱了酸化的效果。

技术实现思路

[0008]针对上述现状，本专利技术提供一种低粘耐高温缓速剂及其制备方法和应用，摆脱了传统酸液对体系粘度的依赖，在保证具有良好的缓速性能的同时并且酸液体系具有较低的粘度，以提高现场排量，提高施工效率，并且在高温条件下依然具有良好的缓速作用，对于体积酸压的发展具有重要的意义。
[0009]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0010]一种低粘耐高温缓速剂，按重量份数计包括以下组分：反应主剂10～15份、反应辅
剂2～10份、疏水单体0.5～3份、引发剂0.1～0.5份以及蒸馏水60～75份。
[0011]进一步地，所述反应主剂为丙烯酰胺或二甲基丙烯酰胺。
[0012]进一步地，所述反应辅剂为2
‑
甲基
‑2‑
丙烯酰胺基丙磺酸、2
‑
丙烯酰胺基
‑
十二烷基磺酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑
十四烷基磺酸钠或2
‑
丙烯酰胺基
‑
十六烷基磺酸钠中的一种。
[0013]进一步地，所述疏水单体为十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、十四烷基二甲基烯丙基氯化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵中的一种或两种及以上任意比例混合物。
[0014]作为进一步地优选方案，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种。
[0015]一种低粘耐高温缓速剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1.首先将10～15重量份的反应主剂，2～10重量份的反应辅剂，0.5～3重量份的疏水单体依次加入反应器中，然后加入60～75重量份的蒸馏水，搅拌使其充分溶解；
[0017]S2.用pH调节剂调节pH至4.0
‑
7.0，调整反应温度至30～60℃，通氮气0.5h～2h；
[0018]S3.将0.1～0.5重量份的引发剂加入反应器，继续通氮气直至溶液变粘后停止通入氮气，在30～60℃的温度下搅拌反应3
‑
8h，即得所述低粘耐高温缓速剂。
[0019]作为进一步地优选方案，所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、三乙醇胺中的一种或两种及以上任意比例混合物。
[0020]作为进一步地优选方案，所述步骤S1的搅拌速度控制600～800r/min。
[0021]作为进一步地优选方案，步骤S3的搅拌速度控制在200～1200r/min。
[0022]一种低粘耐高温缓速剂的应用，该低粘耐高温缓速剂用于90～120℃高温下的酸化压裂。
[0023]作为进一步地优选方案，该低粘耐高温缓速剂的应用方法为：将质量分数为20％的HCl+质量分数为3％～5％的低粘耐高温缓速剂+质量分数为0.1％～0.2％的减阻剂+质量分数为1.5％～2.0％的缓蚀剂+质量分数为0.3％～0.5％的助排剂+质量分数为1.0～1.5％的铁离子稳定剂配制成低粘耐高温缓速酸酸液体系。
[0024]由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
[0025]1、本专利技术所制备的低粘耐高温缓速剂摆脱了传统酸液对体系粘度的依赖，在保证具有良好的缓速性能的同时并且酸液体系具有较低的粘度，以提高现场排量，提高施工效率，并且在高温120℃条件下依然具有良好的缓速作用。
[0026]2、本专利技术采用丙烯酰胺(或二甲基丙烯酰胺)作为形成聚合物分子主链单体，其分子结构中的酰胺基在酸液中具有良好的溶解性，保证缓速剂分子能够在酸液中快速溶解。
[0027]3、本专利技术的反应辅剂为2
‑
甲基
‑2‑
丙烯酰胺基丙磺酸、2
‑
丙烯酰胺基
‑
十二烷基磺酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑
十四烷基磺酸钠或2
‑
丙烯酰胺基
‑
十六烷基磺酸钠中的一种，其分子中含有的磺酸基具有良好的耐盐和耐高温性能，能够吸附在岩石表面，而且能够保证缓速剂分子具有良好的热稳定性，使其在120℃情况下保证分子结构的稳定性。
[0028]4、本专利技术的疏水单体为长链阳离子疏水单体，疏水长链能够规整定向排布，形成疏水膜，阻碍H
+
的传播，从而降低酸岩反应速率。
[0029]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例说明如后。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0031]图1为本专利技术所述低粘耐高温缓速剂的热重图；
[0032]图2为本专利技术所述低粘耐高温缓速剂的结晶形态图。
具体实施方式
[0033]为了更清楚地说明本专利技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低粘耐高温缓速剂，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：反应主剂10～15份、反应辅剂2～10份、疏水单体0.5～3份、引发剂0.1～0.5份以及蒸馏水60～75份。2.根据权利要求1所述的一种低粘耐高温缓速剂，其特征在于：所述反应主剂为丙烯酰胺或二甲基丙烯酰胺。3.根据权利要求1所述的一种低粘耐高温缓速剂，其特征在于：所述反应辅剂为2
‑
甲基
‑2‑
丙烯酰胺基丙磺酸、2
‑
丙烯酰胺基
‑
十二烷基磺酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑
十四烷基磺酸钠或2
‑
丙烯酰胺基
‑
十六烷基磺酸钠中的一种。4.根据权利要求1所述的一种低粘耐高温缓速剂，其特征在于：所述疏水单体为十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、十四烷基二甲基烯丙基氯化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵中的一种或两种及以上任意比例混合物。5.根据权利要求1所述的一种低粘耐高温缓速剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种。6.一种低粘耐高温缓速剂的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝世英，赵静，闵琦，万华，丁里，李爱辉，刘贵宾，杨海燕，石华强，龙学莉，王历历，王小琳，沈燕鸿，王伟波，王頔，
申请(专利权)人：西安长庆化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：