多功能乳液滑溜水浓缩体系及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多功能乳液滑溜水浓缩体系及其制备方法。按重量百分比计，多功能乳液滑溜水浓缩体系包括以下组分：20

【技术实现步骤摘要】
多功能乳液滑溜水浓缩体系及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油气田增产措施过程中入井的工作液
，具体而言，涉及一种多功能乳液滑溜水浓缩体系及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着页岩油气的广泛勘探和开发，以提高储层渗透率为目的的滑溜水压裂受到越来越广泛的关注。滑溜水是指在清水中或盐水中分别加入少量减阻剂、助排剂和黏土稳定剂等的工作液。在压裂施工过程中，这种工作液以高压快速的方式注入地下，压裂油气储层，提高渗透率，从而增加油气产能。
[0003]目前，常用滑溜水体系主要添加剂为减阻剂、助排剂和防膨剂，该体系主要作用是通过滑溜水的水力压裂作用在致密储层岩石上造复杂裂缝，从而提高原油的流出面积。这种滑溜水体系配方应用很多，也比较成熟，但对于油质密度比较高、含蜡、高凝油这样的油气储层来说，光用滑溜水造复杂缝网是远远不够的，既要提高支撑剂的携带量来支撑裂缝，又要针对这样的高凝油致密储层，改变滑溜水体系的表面、界面张力及表观黏度。这样不但能提高造缝的复杂程度，还可以提高原油流动的速度和效率，驱替油从远端向近井筒地带流动，从而实现压裂后将油驱替出致密岩的目的。
[0004]页岩油气往往处于交通不发达地点比如山区，而且压裂现场需要同时使用多种不同的化学试剂混合配制成滑溜水后才能进行压裂施工。因此，开发出一种兼具减阻、洗油、助排、黏土稳定和可变黏携砂的多功能乳液滑溜水浓缩体系非常有必要，并有必要解决降低运输、存储、施工成本等问题，使得安全隐患、施工失误概率最小化。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种多功能乳液滑溜水浓缩体系及其制备方法，以解决现有技术中的滑溜水无法兼具减阻、洗油、助排、黏土稳定和可变黏携砂等方面功效的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种多功能乳液滑溜水浓缩体系，按重量百分比计，多功能乳液滑溜水浓缩体系包括以下组分：20
‑
30％的水溶性高分子聚合物、20
‑
30％的非极性溶剂、5
‑
10％的乳化剂、0.5
‑
2.5％的溶剂醇、0.1
‑
0.5％的助溶剂、0.5
‑
2％的助排剂、1
‑
10％的黏土稳定剂和余量的水。
[0007]进一步地，水溶性高分子聚合物为丙烯酰胺、丙烯酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙烷磺酸钠和二甲基十六烷基烯丙基氯化铵四种单体在引发剂作用下共聚形成的共聚物；优选地，相对于水溶性高分子聚合物的共聚单体总重量而言，丙烯酰胺的重量百分比为59
‑
65％，丙烯酸钠的重量百分比为15
‑
20％，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙烷磺酸钠的重量百分比为15
‑
20％，二甲基十六烷基烯丙基氯化铵的重量百分比为1
‑
5％，引发剂的用量为共聚单体总重量的0.1
‑
0.5％。
[0008]进一步地，非极性溶剂为15#白油与二甲苯的混合液，优选二者的重量比为(1
‑
5):
1，更优选二者的重量为2:1。
[0009]进一步地，乳化剂包括失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和烷醇酰胺，优选失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和烷醇酰胺的重量比为(2
‑
7):(1
‑
1.5):(0.25
‑
1):(0.8
‑
1)，更优选为2:1:1:1。
[0010]进一步地，溶剂醇为丙三醇和/或乙二醇；优选地，助溶剂为尿素；优选地，助排剂为全氟辛烷磺酸钠；优选地，黏土稳定剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵和/或氯化钾。
[0011]进一步地，引发剂为油溶性自由基引发剂，优选为偶氮二异丁腈和/或偶氮二异庚腈。
[0012]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种多功能乳液滑溜水浓缩体系的制备方法，其包括以下步骤：将水溶性高分子聚合物的共聚单体、水、助溶剂、部分乳化剂、助排剂、黏土稳定剂、溶剂醇混合，得到水相溶液；将非极性溶剂、剩余部分乳化剂混合，得到油相溶液；将水相溶液和油相溶液混合并乳化，并向其中加入水溶性高分子聚合物的引发剂，形成反相乳液；将反相乳液升温并进行聚合反应，得到多功能乳液滑溜水浓缩体系。
[0013]进一步地，乳化剂包括失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和烷醇酰胺，将聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚加入至水相溶液，将失水山梨糖醇脂肪酸酯和烷醇酰胺加入至油相溶液。
[0014]进一步地，聚合反应的温度为50～80℃。
[0015]进一步地，在将水相溶液和油相溶液混合并乳化的步骤中，在搅拌状态下将水相溶液滴加至油相溶液中进行乳化。
[0016]本专利技术滑溜水浓缩体系兼具减阻、洗油、助排、黏土稳定和可变黏携砂等多重功能，能够有效降低原油的界面张力和表面张力，改变岩石表面的润湿性，减少原油在裂缝中的流动阻力，能够实现洗采，使原油从远端向近端流动，从而提高原油采收率。该滑溜水浓缩体系可实现直免混配及连续变黏携砂能力强的特点；同时，该体系兼具减阻、助排和黏土稳定功能的反相乳液滑溜水浓缩体系保留了原有减阻剂的降阻性能，在水力压裂中使用可以达到75％的减阻效率。同时，助排剂和黏土稳定剂的引入使体系同时具有助排和黏土稳定剂功能，可实现表面张力28mN/m以下，界面张力0.3mN/m以下，黏土防膨80％以上。本专利技术的滑溜水浓缩体系相比常规乳液滑溜水具有较优的弹性携砂能力，并且在现场施工过程中只要一个罐，一个管线、一个泵直接按照0.01
‑
2.0％的所需比例加入水中即可，因此方便运输、施工，储存也稳定，大大减小了施工风险，提高了安全性，降低了施工成本。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了本专利技术实施例3中制备的多功能乳液滑溜水浓缩液体系压裂施工曲线；以及
[0019]图2示出了本专利技术实施例3中制备的多功能乳液滑溜水浓缩液体系配制成0.1％的滑溜水在不同排量下的减阻率测试曲线。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0021]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种多功能乳液滑溜水浓缩体系，其特征在于，按重量百分比计，多功能乳液滑溜水浓缩体系包括以下组分：20
‑
30％的水溶性高分子聚合物、20
‑
30％的非极性溶剂、5
‑
10％的乳化剂、0.5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能乳液滑溜水浓缩体系，其特征在于，按重量百分比计，所述多功能乳液滑溜水浓缩体系包括以下组分：20
‑
30％的水溶性高分子聚合物、20
‑
30％的非极性溶剂、5
‑
10％的乳化剂、0.5
‑
2.5％的溶剂醇、0.1
‑
0.5％的助溶剂、0.5
‑
2％的助排剂、1
‑
10％的黏土稳定剂和余量的水。2.根据权利要求1所述的多功能乳液滑溜水浓缩体系，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物为丙烯酰胺、丙烯酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙烷磺酸钠和二甲基十六烷基烯丙基氯化铵四种单体在引发剂作用下共聚形成的共聚物；优选地，相对于所述水溶性高分子聚合物的共聚单体总重量而言，所述丙烯酰胺的重量百分比为59
‑
65％，所述丙烯酸钠的重量百分比为15
‑
20％，所述2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙烷磺酸钠的重量百分比为15
‑
20％，所述二甲基十六烷基烯丙基氯化铵的重量百分比为1
‑
5％，所述引发剂的用量为所述共聚单体总重量的0.1
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0.5％。3.根据权利要求1或2所述的多功能乳液滑溜水浓缩体系，其特征在于，所述非极性溶剂为15#白油与二甲苯的混合液，优选二者的重量比为(1
‑
5):1，更优选二者的重量为2:1。4.根据权利要求1至3中任一项所述的多功能乳液滑溜水浓缩体系，其特征在于，所述乳化剂包括失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚和烷醇酰胺，优选所述失水山梨糖醇脂肪酸酯、所述聚氧乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋其辉，杨向同，荆江录，王永红，黄波，乌国栋，孟磊峰，尚立涛，陈仙江，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：