一种自交联乳液型压裂液稠化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油田化学试剂技术领域，具体涉及一种自交联乳液型压裂液稠化剂及其制备方法。利用N

【技术实现步骤摘要】
一种自交联乳液型压裂液稠化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田化学试剂
，具体涉及一种自交联乳液型压裂液稠化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]压裂液在现场施工中的作用是将地面设备所形成的高压传递到地下尤其储层中去，其高压使储层原有的裂缝上形成新的裂缝，撑开或扩大原有的裂缝，同时通过其携砂性能将支撑剂带入地层中去，而在压裂作业过程中，通常需要使用具有较高的粘度、较好的抗剪切性的压裂液。近年来，合成高分子聚合物压裂液用稠化剂己成为国内外研究热点，与天然聚合物相比，合成高分子聚合物具有增稠能力强、易破胶、残渣少等特点。然而，传统的聚合物稠化剂主要为粉剂形式，使用时需充分溶胀后方可使用，由此延长了施工作业时间，增加了压裂液配制成本，此外，大多聚合物稠化剂需要加入交联剂与之发生交联反应才能形成较为致密的空间构型从而发挥较好的增稠作用，而交联剂如不能与稠化剂体系良好配伍，又可能对稠化剂整体增稠性能造成不良影响，而这显然也增加了压裂液使用难度及作业成本。
[0003]CN103773354A公开了一种表面活性剂压裂液用稠化剂，由表面活性剂、反离子盐、有机酸钾盐、有机酸、C1
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C3醇和水组成，基液可以是清水、1～3质量％酸液、矿化度50000mg/L以内的矿化水。稠化剂的在线交联，不需要提前配液，能够满足大规模水平井多段压裂需求，实现工厂化作业。然而，该文献中并无高分子聚合物，实际上也并不存在交联反应，难以获得增稠性能优异的稠化剂。
[0004]CN103275689A公开了一种缔合压裂液稠化剂，在70
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80℃环境中压裂液稠化剂由基液体系和交联剂体系交联混合而成，基液体系和交联剂体系的配比是50:1，所述基液体系由0.3
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0.4%稠化剂ZX
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108粉剂及90
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99.7%水构成。CN108659810B公开了一种弹性携砂压裂液以及用于该压裂液的稠化剂，稠化剂制备原料包括如下重量份数的组分：丙烯酰胺0.5
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1.5份；十八烷基三甲基溴化铵1
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5份；过硫酸钾0.05
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0.15份；碱0.005
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0.015份；二乙二醇双硬脂酸酯1
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5份；三聚甘油二异硬脂酸酯0.5
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1.5份；十四烷基羧酸钠0.2
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0.8份；脂肪酸酰胺丙基二甲胺0.2
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1.5份；叔胺醇0.2
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0.8份；本专利技术的稠化剂与交联剂合用后，粘度低，携砂能力强。CN114621743A公开了一种缓交联耐温耐盐聚合物冻胶压裂液，包含以下重量百分比的组分：0.4％
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0.6％聚合物稠化剂、0.6％
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1.0％交联剂、0.05％
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0.4％破胶剂，0.2％
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1.0％助排剂，0.5％
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2％黏土稳定剂，余量为水。
[0005]可见，现有技术中的聚合物稠化剂很多都需要额外加入交联剂才能发挥增稠作用，并且增稠等性能也有待提高。因此，有必要研发一种自交联乳液型压裂液稠化剂，无需加入交联剂便可自主交联形成空间网状构型，从而具有优异的增稠、耐剪切等性能，满足现场施工需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种自交联乳液型压裂液稠化剂，无需额外加入交联剂，并且具有优异的增稠、耐剪切等性能。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种自交联乳液型压裂液稠化剂，包括如下重量份的组分：醋酸乙烯70
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90份、N
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羟甲基丙烯酰胺35
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65份、丙烯酸羟乙酯20
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60份、乳化剂5
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15份、分散剂20
‑
35份、软水剂15
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25份、去离子水80
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150份以及引发剂，所述引发剂重量份为N
‑
羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、醋酸乙烯三者重量份总和的0.5%
‑
1.5%。
[0008]优选地，所述醋酸乙烯、N
‑
羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯的质量比为(85
‑
90):(40
‑
60):(23
‑
58)。
[0009]进一步地，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
[0010]进一步地，所述软水剂为可提高水溶液pH值的碱性软水剂，优选为碳酸钠和/或碳酸钾；所述引发剂为自由基引发剂和/或偶氮类引发剂，优选为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或多种。
[0011]进一步地，所述分散剂为丙酮、多元醇、多元醇醚中的一种或多种。
[0012]进一步地，本专利技术自交联乳液型压裂液稠化剂包含如下重量份的组分：醋酸乙烯85
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90份、N
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羟甲基丙烯酰胺55
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60份、丙烯酸羟乙酯45
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50份、乳化剂10
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15份、分散剂25
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35份、软水剂15
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20份、去离子水120
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140份以及引发剂，所述引发剂重量份为N
‑
羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、醋酸乙烯三者重量份总和的0.8%。
[0013]本专利技术一种自交联乳液型压裂液稠化剂的制备方法，包括如下步骤：S1：室温条件下，将N
‑
羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯、丙烯酸羟乙酯依次加入去离子水中搅拌分散均匀，得到混合物A，其中，待上一组分分散均匀后再加入下一组分；S2：向混合物A中加入软水剂，待混合体系pH值稳定后，加入引发剂、乳化剂、分散剂，60
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80℃保温反应2
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3h，得到包含可交联聚合物的混合物B；S3：停止保温，静置降至室温，出料，即得所述自交联乳液型压裂液稠化剂。
[0014]进一步地，步骤S2中，待混合体系pH值5min内不再变化，加入引发剂、乳化剂、分散剂；步骤S2中，保温反应时对加入引发剂、乳化剂、分散剂的混合体系进行2000
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4000r/min的机械搅拌。
[0015]本专利技术的有益效果：利用N
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羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯、丙烯酸羟乙酯合成了具有自交联性质的高分子聚合物，醋酸乙烯、丙烯酸羟乙酯中含有碳碳双键，通过双键加成聚合形成主链，并且丙烯酸羟乙酯含有羟基，可在封端的同时引入活性羟基，而N
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羟甲基丙烯酰胺含有活性基团羟甲基，经聚合反应后可在聚合物支链上引入羟甲基。本专利技术聚合物在高温条件下，羟基与羟基之间、羟甲基与羟甲基之间均可断裂、交联，形成主链
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主链、支链
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自交联乳液型压裂液稠化剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：醋酸乙烯70
‑
90份、N
‑
羟甲基丙烯酰胺35
‑
65份、丙烯酸羟乙酯20
‑
60份、乳化剂5
‑
15份、分散剂20
‑
35份、软水剂15
‑
25份、去离子水80
‑
150份以及引发剂，所述引发剂重量份为N
‑
羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、醋酸乙烯三者重量份总和的0.5%
‑
1.5%。2.根据权利要求1所述的一种自交联乳液型压裂液稠化剂，其特征在于，所述醋酸乙烯、N
‑
羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯的质量比为(85
‑
90):(40
‑
60):(35
‑
58)。3.根据权利要求1所述的一种自交联乳液型压裂液稠化剂，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种自交联乳液型压裂液稠化剂，其特征在于，所述软水剂为可提高水溶液pH值的碱性软水剂，优选为碳酸钠和/或碳酸钾。5.根据权利要求1所述的一种自交联乳液型压裂液稠化剂，其特征在于，所述引发剂为自由基引发剂和/或偶氮类引发剂，优选为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种自交联乳液型压裂液稠化剂，其特征在于，所述分散剂为丙酮、多元醇、多元醇醚中的一种或多种。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的一种自交联乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜红，李江岳，刘源，王广西，
申请(专利权)人：东营市百扬石油科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：