一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂，包括如下各组分：聚合物乳剂、白油、有机蒙脱土、表面活性剂、黏土稳定剂和除氧剂；所述聚合物乳剂以甲基丙烯酸

【技术实现步骤摘要】
一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及压裂液
，具体涉及一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]目前低压低渗的非常规油气田资源成为了勘探开发的重点领域。页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，中国的页岩气可采储量较大。而中国西南地区的震旦系、寒武系、石岩系、二叠系等层系具有很好的页岩气资源，亟待进行开发。
[0003]页岩气资源开发过程中，需要使用到降阻剂，如粉剂类降阻剂，多为聚丙烯酰胺类聚合物，这种聚合物存在溶解速率低、现场配液不便的问题。同时现有降阻剂的聚丙烯酰胺类聚合物在聚合时聚合反应速率较快，在聚合过程中温度明显上升，甚至发生爆聚的现象，使聚合反应过早终止，导致聚合产物的分子量较低，无法满足性能要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是现有的乳剂类降阻剂存在诸多问题，以及聚合物聚合速率较快，分子量无法满足要求。目的在于提供一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂、制备方法及应用，以解决以上问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]本专利技术的第一个目的在于提供一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂，包括如下各组分：聚合物乳剂、白油、有机蒙脱土、表面活性剂、黏土稳定剂和除氧剂；
[0007]所述聚合物乳剂以甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯醇溶液与引发剂制备得到，所述引发剂为过氧化环己酮与N，N
‑
二甲基苯胺的混合。<br/>[0008]可选地，所述聚合物乳剂、白油、有机蒙脱土、表面活性剂、黏土稳定剂和除氧剂的重量份比为20～25：40～50：0.5～1.5、2～3.5、1～2、0.6～1。
[0009]可选地，所述甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯醇溶液与引发剂的质量比为15～20:2～3，所述甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯醇溶液的质量百分数为50％。
[0010]可选地，所述甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯醇溶液的醇溶剂为烷基醇，所述烷基醇为烷基二醇或烷基三醇或烷基四醇。
[0011]可选地，所述烷基醇中的烷基为碳个数为1～5的烷基。
[0012]可选地，所述过氧化环己酮与N，N
‑
二甲基苯胺的质量比为1:1。
[0013]可选地，所述白油为3#、5#、7#、10#白油中的任一种；
[0014]所述有机蒙脱土的参数为：胶质价≥50mL/g，吸蓝量为30～35g/100，蒙脱石量＞80％，白度＞80％，粒度为380～400目，含水量＜6％。
[0015]可选地，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠与十二胺醋酸盐以质量比为1：1混合。
[0016]本专利技术的第二个目的在于提供上述降阻剂的制备方法，包括：
[0017]1)将配方量的白油、有机蒙脱土混合，搅拌，至混合物黏稠度均匀稳定；
[0018]2)加入配方量的表面活性剂、黏土稳定剂、除氧剂，至充分溶解；
[0019]3)加入配方量的聚合物乳剂，混合均匀，得降阻剂。
[0020]本专利技术的第三个目的在于提供上述降阻剂用于压裂液的应用。
[0021]本专利技术具有如下的优点和有益效果：
[0022](1)本专利技术以甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯作为聚合单体，使得到的降阻剂在应用于压裂液时不会出现絮凝现象；且聚合物为微乳液，避免粉剂类降阻剂的溶解速率低、现场配液不便的问题。
[0023](2)本专利技术得到的降阻剂的合成中引入了表面活性剂，表面活性剂具有阳离子单体和阴离子单体，与聚合物乳剂形成了聚表一体架构，使降阻剂具有聚合物和表面活性剂的双重作用，可以提高该降阻剂的防水锁性能从而可消除页岩气压裂中的水锁效应。
[0024](3)本专利技术得到的降阻剂在0.05％
‑
0.1％的加量可配制出低粘滑溜水体系，0.1％
‑
0.3％的加量可配制出中粘滑溜水体系，0.3％
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0.6％可配制出高粘滑溜水体系，适合不同施工场景的各种需求。同时采用无毒化学物质合成，无毒无害、清洁安全环保。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0026]由于现有的乳剂类聚合物制备的降阻剂溶解速率低、现场配液不便，且聚合物的分子量较低，无法满足性能要求。本专利技术实施例为了解决该问题，提供了一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂，包括如下各组分：聚合物乳剂、白油、有机蒙脱土、表面活性剂、黏土稳定剂和除氧剂；
[0027]所述聚合物乳剂以甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯醇溶液与引发剂制备得到，所述引发剂为过氧化环己酮与N，N
‑
二甲基苯胺的混合。
[0028]相较于丙烯酰胺作为聚合单体，甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯上具有烷基链，在氧化还原引发剂：过氧化环己酮与N，N
‑
二甲基苯胺的作用下，聚合速率相对降低；且甲基丙烯酸
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乙基己酯上的烷基链提高了得到的聚合物的分子量，制备得到的降阻剂上的长链会使该降阻剂在使用过程中不会吸附地层水中的负离子，不会出现絮凝现象；同时，以甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯醇溶液与引发剂制备得到的聚合物为微乳液，避免粉剂类降阻剂的溶解速率低、现场配液不便的问题，且甲基丙烯酸
‑2‑
乙基己酯上的烷基链有助于提高降阻剂的黏性。
[0029]进一步地，所述聚合物乳剂、白油、有机蒙脱土、表面活性剂、黏土稳定剂和除氧剂的重量份比为20～25：40～50：0.5～1.5、2～3.5、1～2、0.6～1。
[0030]通过合理设计各物质配方量，得到性能最优的降阻剂。其中本专利技术降阻剂的合成中引入了表面活性剂，表面活性剂具有阳离子单体和阴离子单体，与聚合物乳剂形成了聚表一体架构，使降阻剂具有聚合物和表面活性剂的双重作用，可以提高该降阻剂的防水锁性能，在破胶之后，表面活性剂的阳离子单体、阴离子单体释放，具有很好的降低表界面张力的作用，从而可消除页岩气压裂中的水锁效应。专利技术人经过大量实验发现，聚合物与表面
活性剂的份量对于降阻剂的防水锁性能有较大影响，当聚合物的份量较大时，由于聚合物与表面活性剂的阳离子、阴离子的相互作用，在破胶之后表面活性剂单体的释放受到一定的影响，从而影响形成的破胶液的表面张力。本专利技术将聚合物乳剂的量降低，聚合物乳剂与表面活性剂的份量比为20～25：2～3.5，明显降低了破胶液的表面张力，降低至22mN/m以下，与煤油的界面张力低于0.31mN/m，从而可消除页岩气压裂中的水锁效应。同时聚合物乳剂的加量降低且高性能，有利于降低成本。
[0031]进一步地，所述甲基丙烯酸
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂，其特征在于，包括如下各组分：聚合物乳剂、白油、有机蒙脱土、表面活性剂、黏土稳定剂和除氧剂；所述聚合物乳剂以甲基丙烯酸
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乙基己酯醇溶液与引发剂制备得到，所述引发剂为过氧化环己酮与N，N
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二甲基苯胺的混合。2.根据权利要求1所述的一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂，其特征在于，所述聚合物乳剂、白油、有机蒙脱土、表面活性剂、黏土稳定剂和除氧剂的重量份比为20～25：40～50：0.5～1.5、2～3.5、1～2、0.6～1。3.根据权利要求2所述的一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂，其特征在于，所述甲基丙烯酸
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乙基己酯醇溶液与引发剂的质量比为15～20:2～3，所述甲基丙烯酸
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乙基己酯醇溶液的质量百分数为50％。4.根据权利要求3所述的一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂，其特征在于，所述甲基丙烯酸
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乙基己酯醇溶液的醇溶剂为烷基醇，所述烷基醇为烷基二醇或烷基三醇或烷基四醇。5.根据权利要求4所述的一种非常规油气藏压...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云春，时际明，王志兴，安耀清，李清泉，于思想，牛庆华，蔡为立，
申请(专利权)人：美服四川能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：