一种页岩气藏压裂用减阻剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于石油开采技术领域，具体涉及一种页岩气藏压裂用减阻剂及其制备方法。所述制备方法如下：在反应釜依次加入5

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气藏压裂用减阻剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于石油开采
，涉及一种高分子聚合物及其制备方法，特别涉及一种页岩气藏压裂用减阻剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]国内油田大部分已进入注水开发中后期，由于油藏的非均质性，注入水容易沿高渗透层突破、冲刷使高渗透层的渗透率进一步提高，油藏的非均质性进一步扩大，致使油井大量出水，产能降低，经济效益变差。低渗、超低渗油藏逐渐成为油田产量接替的主体，由于低渗透油藏存在低压、低渗、天然裂缝发育不完善等因素，开发具有一定难度。
[0003]水力压裂是油气田开发过程中的一种应用广泛的储层改造技术，可以人为的在井筒周围形成高导流能力的裂缝，改善油在地下的流动环境，减缓层间和改善油层动用状况，降低流体在井筒附近的渗流阻力并增加油气井的泄油面积，提高油气井产量。
[0004]压裂液由高压泵注入设备增压后，通过管柱高速泵入地层，高压高速条件下流体在管内流动过程中紊流现象严重，压裂液与管壁之间有较大的摩擦阻力，流体的摩擦阻力限制了流体在管道中的流动，造成管道输量降低和能量损耗增加。因此，需要采用在压裂液中添加降阻剂的方法来降低摩擦阻力的影响，提高施工效率。
[0005]CN103694984A公开了一种页岩气酸化压裂减阻剂及其制备方法。本专利技术将单体丙烯酸与2
‑
丙烯酰胺
‑
2甲基丙磺酸混合，溶于水中，然后加入丙烯酰胺，最后再加入乙二胺四乙酸二钠配制成水相；将复配表面活性剂与基础油混合溶解，形成油相；然后将油相和水相进行反相乳液聚合，制备出页岩气酸化压裂减阻剂。该减阻剂中引入大量抗酸性单体，极大提高了减阻剂的抗酸能力；减阻剂外观为乳白色乳液，稳定性高，不燃、不爆，运输及储存安全；该减阻剂在水中溶解快，不会形成鱼眼，满足页岩气酸化压裂连续混配的要求；质量分数为0.2％的减阻剂水溶液，其降阻率就可达到70％以上。该专利技术减阻剂配方中含有大量的有机溶剂，这种压裂液减阻剂注入地层后会造成地下水的污染，对环境造成伤害，难以大规模推广。
[0006]CN103045226A公开了一种降阻剂及其制备方法和使用该降阻剂的滑溜水压裂液及其制备方法，该降阻剂的组成及质量百分比为：聚氧化乙烯10％～40％、有机溶剂40％～85％、非离子表面活性剂0～10％、分散剂0～10％；滑溜水压裂液的组成及质量百分比为：降阻剂0.05％～0.2％、助排剂0.2％～0.5％、防膨剂1.0％～3.0％、杀菌剂0.1％～0.3％、余量为清水。该专利技术的降阻剂能大幅度降低压裂管路及近井摩阻，成本低廉且与地层水及其他添加剂配伍性良好；使用该降阻剂的滑溜水压裂液，能保持较好的降阻性能和热稳定性，同时具有较低的降阻剂浓度，对于需要大规模改造的页岩油气藏，经济效益显著。但是聚氧化乙烯耐剪切能力较差，在高剪切的压裂施工中会降解，导致压裂液粘度和降阻性能下降。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有技术的不足而提供一种页岩气藏压裂用减阻剂及其制备方法。本专利技术具有原料来源广泛、合成工艺简单、无副产物的优点；同时本专利技术具有高粘度、高减阻率的特点，0.2wt％浓度的表观粘度≥200mPa.s，减阻率≥75％。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的目的之一公开了一种页岩气藏压裂用减阻剂，所述页岩气藏压裂用减阻剂的分子结构式如下：
[0009][0010]其中：a＝10000
‑
100000；
[0011]b＝5000
‑
100000；
[0012]c＝2000
‑
40000；
[0013]d＝2000
‑
40000。
[0014]优选地，所述页岩气藏压裂用减阻剂的粘均分子量为10000000
‑
20000000。
[0015]本专利技术的另一个目的公开了上述页岩气藏压裂用减阻剂的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下：
[0016](1)将反应釜用氮气吹扫3
‑
5min，整个合成过程缓慢通入氮气，确保合成过程中反应物尽量隔绝氧气；依次加入5
‑
烯丙基
‑3‑
甲氧基水杨酸甲酯、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、1
‑
乙烯基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼盐、烯丙基二甲基(4
‑
甲氧基苯基)硅烷、OP
‑
10(壬基酚聚氧乙烯醚)、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、去离子水，高速搅拌，搅拌速度为1000
‑
1200rpm，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，用氢氧化钠溶液调节pH7
‑
8；
[0017](2)将反应釜搅拌速度调节为300
‑
400rpm，同时缓慢升温，温度达到40
‑
45℃后，停止升温，继续搅拌；高位槽中加入引发剂，缓慢向反应釜滴加，滴加完毕，保温0.5
‑
1h，将反应釜升温到70
‑
75℃，继续搅拌2
‑
3h，降温到40
‑
50℃，用氢氧化钠溶液调节pH7
‑
8，得到粘稠液体；
[0018](3)用造粒机将上述粘稠液体进行造粒，粒径1
‑
4mm，得到最终产品减阻剂。
[0019]在本专利技术中，优选地，所述的甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、1
‑
乙烯基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼盐、烯丙基二甲基(4
‑
甲氧基苯基)硅烷与5
‑
烯丙基
‑3‑
甲氧基水杨酸甲酯的摩尔比为0.2
‑
0.6：0.1
‑
0.3：0.1
‑
0.3：1。
[0020]优选地，步骤(1)中，所述的OP
‑
10、十二烷基硫酸钠与5
‑
烯丙基
‑3‑
甲氧基水杨酸甲酯的质量比为0.1
‑
0.2：0.05
‑
0.1：1。
[0021]优选地，步骤(1)中，所述的缓冲盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸
氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二铵中的一种。与5
‑
烯丙基
‑3‑
甲氧基水杨酸甲酯的质量比为0.05
‑
0.1：1。
[0022]优选地，步骤(1)中，所述的去离子水与5
‑
烯丙基
‑3‑
甲氧基水杨酸甲酯的质量比为8
‑
10：1。
[0023]在本专利技术中，优选地，步骤(2)中，所述的引发剂为过硫酸盐和还原性含硫盐的混合物，引发剂与5
‑
烯丙基
‑3‑
甲氧基水杨酸甲酯的质量比为0.1
‑
0.3：1。
[0024]更优选地，所述的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸铵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩气藏压裂用减阻剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：(1)将反应釜用氮气吹扫3
‑
5min，整个合成过程缓慢通入氮气，确保合成过程中反应物尽量隔绝氧气；依次加入5
‑
烯丙基
‑3‑
甲氧基水杨酸甲酯、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、1
‑
乙烯基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼盐、烯丙基二甲基(4
‑
甲氧基苯基)硅烷、OP
‑
10、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、去离子水，高速搅拌，搅拌速度为1000
‑
1200rpm，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，用氢氧化钠溶液调节pH7
‑
8；(2)将反应釜搅拌速度调节为300
‑
400rpm，同时缓慢升温，温度达到40
‑
45℃后，停止升温，继续搅拌；高位槽中加入引发剂，缓慢向反应釜滴加，滴加完毕，保温0.5
‑
1h，将反应釜升温到70
‑
75℃，继续搅拌2
‑
3h，降温到40
‑
50℃，用氢氧化钠溶液调节pH7
‑
8，得到粘稠液体；(3)用造粒机将上述粘稠液体进行造粒，粒径1
‑
4mm，得到最终产品减阻剂。2.如权利要求1所述一种页岩气藏压裂用减阻剂的制备方法，其特征在于，所述的甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、1
‑
乙烯基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼盐、烯丙基二甲基(4
‑
甲氧基苯基)硅烷与5
‑
烯丙基
‑3‑
甲氧基水杨酸甲酯的摩尔比为0.2
‑
0.6：0.1
‑
0.3：0.1
‑
0.3：1。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，李宇超，崔长海，
申请(专利权)人：山东科兴化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：