【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田压裂减阻剂，具体涉及一种改性聚丙烯酰胺减阻剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着国内页岩气田以及致密油气藏开发研究的深入，采用多级分段压裂、大规模分段多簇的体积压裂技术逐步成为我国非常规油气储层经济有效开发的重要手段。体积压裂主要以低黏携砂、大排量、低砂比、大规模为施工方式，因此降低泵注液体施工摩阻成为迫切需要解决的问题，这使得高效抗盐减阻剂成为配套体积压裂的关键技术。
2、聚丙烯酰胺产品一直是研究的重点，该类产品成本较低，溶解速度快，减阻效果明显，能够适用现场施工大量混配的要求。但是目前为了节约成本和减少环境污染，大量的返排液会重复利用，传统的减阻剂产品在这种高矿化度返排液中难以发挥其减阻作用，大量的金属离子通过静电压缩促使减阻剂分子蜷缩在一起，导致运动粘度大打折扣，无法形成粘弹性流体。
3、综上，非常有必要提供一种适用于高矿化度盐水的改性聚丙烯酰胺减阻剂及其制备方法。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的一个或者多个技术问题，本专利技术提供了一种改性聚丙烯酰胺减阻剂及其制备方法。本专利技术制得的改性聚丙烯酰胺减阻剂在高矿化度盐水中溶解速度快、具有好的运动粘度、仍能保持高粘弹性、抗剪切性能优异、抗盐性能优异、减阻性能好。
2、本专利技术在第一方面提供了一种改性聚丙烯酰胺减阻剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
3、（1）将2-萘酚-3,6-二磺酸二钠与马来酸酐在ph为8~10的条件下进行反应，得到刚性单体；
4、（2）用水将丙烯酰胺、丙烯酸、刚性单体、抗盐单体、表面活性剂和氧化性引发剂混合均匀，得到水相溶液，用白油将主乳化剂和辅助乳化剂混合均匀，得到油相溶液；所述抗盐单体为2-羟基丙烷丁炔二醚-3-磺酸钠和/或n,n-二乙基丙炔胺丙烷磺酸盐；
5、（3）将水相溶液与油相溶液混合并进行乳化，得到乳化液，然后将乳化液通氮除氧后加入还原性引发剂引发聚合反应，得到聚合产物；
6、（4）用水将羟胺磺酸、氢氧化钠、稳定剂、分散剂和聚合产物混合均匀并进行改性反应，再加入转相剂并混合均匀，得到改性聚丙烯酰胺减阻剂。
7、优选地，在步骤（1）中：所述2-萘酚-3,6-二磺酸二钠与所述马来酸酐的质量比为（1~3.6）：1；和/或所述反应在水存在的条件下进行，所述水的用量为所述2-萘酚-3,6-二磺酸二钠与所述马来酸酐的质量用量之和的10~20倍。
8、优选地，在步骤（1）中：所述反应的温度为20~25℃，所述反应的时间为10~15h；和/或所述反应在惰性气氛中进行。
9、优选地，所述乳化的时间为20~40min。
10、优选地，所述聚合反应的引发温度为20~25℃；所述聚合反应的时间为3~5h；和/或在聚合反应过程中，每30~40s聚合反应的温度上升0.08~0.15℃。
11、优选地，所述改性反应的温度为50~60℃，所述改性反应的时间为4.5~5.5h；所述丙烯酰胺与所述羟胺磺酸的质量比为（2.5~4.5）：1；和/或所述羟胺磺酸与所述氢氧化钠的质量比为1：（0.4~0.5）。
12、优选地，在步骤（1）中，所述反应在氢氧化钠存在的条件下进行，用氢氧化钠调节反应体系的ph为8~10；和/或在步骤（3）中，在将所述水相溶液与所述油相溶液混合之前，先采用ph调节剂调节所述水相溶液的ph为6.8~7.2，所述ph调节剂为氢氧化钠和/或碳酸钠。
13、优选地，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和/或十二烷基硫酸钠；所述氧化性引发剂为叔丁基过氧化氢和/或过氧化苯甲酰；所述主乳化剂为司盘60、司盘80、司盘83中的一种或多种；所述辅助乳化剂为吐温65、吐温81、吐温85中的一种或多种；所述还原性引发剂为亚硫酸氢钠和/或焦亚硫酸钠；所述稳定剂为硫代硫酸钠和/或硫代硫酸铵；所述分散剂为十二胺聚氧乙烯醚和/或十八胺聚氧乙烯醚；和/或所述转相剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或壬基酚聚氧乙烯醚。
14、优选地，制备所述改性聚丙烯酰胺减阻剂的各原料包含以重量份数计的如下组分：丙烯酰胺200~260份、丙烯酸20~30份、刚性单体10~20份、抗盐单体50~60份、表面活性剂1~2份、白油250~300份、主乳化剂20~30份、辅助乳化剂5~10份、羟胺磺酸60~80份、氢氧化钠24~40份、稳定剂30~40份、分散剂10~15份、转相剂20~25份、氧化性引发剂0.005~0.01份、还原性引发剂0.005~0.01份、步骤（2）中的水380~460份、步骤（4）中的水100~120份。
15、本专利技术在第二方面提供了由本专利技术在第一方面所述的制备方法制得的改性聚丙烯酰胺减阻剂。
16、本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
17、（1）本专利技术以2-萘酚-3,6-二磺酸二钠与马来酸酐进行反应形成了刚性单体，再使得刚性单体与抗盐单体、丙烯酰胺和丙烯酸发生聚合反应，聚合后形成的聚合产物分子链作为减阻剂的主要骨架，在高矿化度盐水体系中具有粘度高、分子链刚性好、稳定性好、抗盐性能优异等优点，有助于维持减阻剂在高矿化度盐水中的结构完整性，本专利技术由于采用自制的刚性单体参与共聚，聚合产物分子链有助于减阻剂在高矿化度盐水中保持其性能，且可以使得聚合产物分子链受剪切作用后可再恢复，聚合物抗剪切性能增强；此外，本专利技术采用所述抗盐单体参与共聚，有利于形成的聚合产物分子链在高矿化度盐水体系中维持好的分散性和分子链支化稳定性，有助于防止减阻剂在高矿化度盐水体系下沉淀或聚集，有利于保持减阻效果的持久性。
18、（2）本专利技术还采用羟胺磺酸和氢氧化钠对聚合形成的聚合产物进行改性，使改性后的聚合产物分子链具有更好的亲水特性和对盐的不敏感特性，使聚合产物分子链在盐水中有更快的溶解性能，在一定程度上也可以加强减阻剂的抗盐能力，有助于维持减阻剂在高矿化度盐水中的分散稳定性；本专利技术最终制备出了具有优异性能的改性聚丙烯酰胺减阻剂，尤其在高矿化度盐水中表现出卓越的运动粘度、粘弹性、抗剪切性能、抗盐性能和减阻性能。
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1.一种改性聚丙烯酰胺减阻剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制备方法，其特征在于：
10.由权利要求1至9中任一项所述的制备方法制得的改性聚丙烯酰胺减阻剂。
【技术特征摘要】
1.一种改性聚丙烯酰胺减阻剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：荣敏杰，王成辉，付欣，许永升，于翔，于庆华，荣帅帅，
申请(专利权)人：山东诺尔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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