System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 乳液型压裂用稠化剂制造技术_技高网

乳液型压裂用稠化剂制造技术

技术编号:40212991 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-02 22:22
本发明专利技术涉及压裂用稠化剂制备技术领域,具体的说,涉及一种乳液型压裂用稠化剂。其组成成分的质量百分比为:丙烯酰胺:10‑20%;2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸:8‑22%;丙烯酸:11‑18%;碳酸钠:2‑5%;十二烷基二甲基氯化铵:12‑19%;偶氮类引发剂:8‑14%;白油:1‑10%;司盘80:4‑13%;吐温80:1‑10%;OP‑10:2‑10%;十二醇脂:2‑9%;过硫酸铵:1‑3%。采用反相微乳液聚合工艺,以丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酸为单体合成三元聚合物,该聚合物为乳白色粘稠液体,该压裂用聚合物有溶解速度快,高粘度,低伤害,配制简单快捷,性能优异可以连续混配等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压裂用稠化剂制备,具体的说,涉及一种乳液型压裂用稠化剂


技术介绍

1、压裂作为一种改善低渗透油藏的增产措施在各大油田的应用越来越广泛,压裂液的发展也越来越快。稠化剂是水基压裂液中的重要添加剂,用以提高压裂液的粘度,降低滤失量,传统的压裂液稠化剂原料有植物胶及其衍生物、纤维素衍生物、合成聚合物等,但以上稠化剂在压裂过程中无一例外存在配制复杂,水不溶物含量较大,破胶液残渣含量高,耐盐抗剪切能力差,破胶不彻底等缺点,会造成地层及充填层严重堵塞,使渗透率大幅度下降,从而使压裂效果大大降低,对于低压、低渗透油气层影响尤其突出。在此背景下,一种新型的残渣含量低、破胶彻底、配制简单快捷、高携砂低摩阻的压裂用稠化剂的研发至关重要。鉴于此,本专利技术提供一种乳液型压裂用稠化剂。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种乳液型压裂用稠化剂,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种乳液型压裂用稠化剂,其组成成分的质量百分比为:

4、

5、

6、作为优选,所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸的比例为1:0.8-1.2:0.8-1.1。其中,当三者的比例不处于合适范围时,会导致聚合物的组成和结构发生变化,也会导致聚合物的溶解性发生变化,在特定条件下会出现相分离或沉淀现象;也会使聚合物的粘度和流动性产生影响,不利于聚合物的制备。

7、作为优选,所述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐。其中,偶氮二异丁脒盐酸盐是一种常用的偶氮类引发剂,具有较高的引发活性,能够在适当的反应条件下迅速分解产生自由基,引发单体的聚合反应,从而实现高效的聚合过程;且该物质可以在相对温和的反应条件下引发聚合反应,不需要高温或高压条件,有助于减少能源消耗和设备成本,并提高聚合反应的安全性。

8、作为优选,所述的丙烯酰胺的质量分数为0.6%,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量分数为0.5%,丙烯酸的质量分数为0.6%。

9、作为优选,所述的碳酸钠的质量分数的4%。

10、作为优选,所述的十二烷基二甲基氯化铵溶液的质量分数为2.5%,司盘80的质量分数为2%,吐温60的质量分数为2%,op-10的质量分数为1.5%。

11、作为优选,所述的乳液型压裂用稠化剂的制备方法如下:

12、s1:在适当的温度条件下,将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸混合均匀后溶于去离子水中,持续搅拌,使加入的物质完全溶解变澄清,随后用碳酸钠调节溶液的ph,加入十二烷基二甲基氯化铵以及偶氮类引发剂,搅拌均匀后,水相配制完成;

13、s2:将白油倒入四口烧瓶中,恒温搅拌,边搅拌边加入司盘80、吐温80、op-10以及十二醇脂,随后,将混合物搅拌,搅拌均匀后,油相配制完成;

14、s3:将油相温度降低,在搅拌条件下将配制的水相缓慢滴加至油相中,使其充分乳化,水相滴加完毕后,调节转速,高速搅拌后通入氮气除氧,并保持密闭环境;

15、s4:保持一段时间后,升温,加入引发剂过硫酸铵,引发反应过程中降低搅拌速度,并观察温度变化,当温度不再上升时,该温度作为水浴温度,水浴反应一段时间后,得到乳液型压裂用稠化剂。

16、其中,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸为单体合成三元聚合物,该三元聚合物的单体结构中含有丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的亲水性官能团,如羟基和磺酸官能团,这些官能团可以与水分子形成氢键,使得聚合物分子链在溶液中更容易与水分子相互作用,增加溶解速度,同时,较高的聚合度和分子量也有利于增加聚合物与溶剂之间的相互作用,从而提高溶解速度。在三元聚合物的聚合过程中,单体之间的共聚反应会导致聚合物链之间的交联作用,形成交联结构,这种交联作用会增加聚合物的分子量和分子链之间的相互作用,从而增加了聚合物的粘度;亲水性官能团可以与水分子形成氢键或离子键,增大了聚合物与水分子之间的相互作用,这种相互作用会使聚合物在溶液中形成较大的聚合物链团簇,增加了溶液的粘度,且较高的聚合度和分子量意味着更长的聚合物链和更多的交联点,会导致聚合物分子间的相互作用增强,也会使聚合物的粘度增加,聚合物链的交联作用也可以增加聚合物的强度和稳定性,使其能够抵抗高剪切力的作用。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中含有磺酸官能团,这使得聚合物具有较好的耐盐性,磺酸官能团可以与盐离子形成离子键,增加聚合物与盐溶液的相容性,从而提高聚合物在高盐环境下的稳定性。

17、作为优选,所述s1中的适当温度为13℃,调节溶液的ph=7。

18、作为优选,所述s2中的恒温温度为20℃,混合物搅拌转速为200r/min,搅拌时间为30min。

19、作为优选,所述s3中的降低温度为5℃,搅拌转速为400r/min,调节转速为700r/min,高速搅拌时间为30min;s4中的保持时长为30min,升温至18℃,水浴反应时长为3h。

20、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

21、采用反相微乳液聚合工艺,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基并磺酸、丙烯酸为单体合成的三元聚合物是一种乳白色粘稠液体,具有溶解速度快、高粘度、低伤害、配制简单快捷、性能优异和可以连续混配等特点。在该工艺中,单体通过乳化剂和分散剂形成微小的乳液颗粒,提供了较大的界面积和较好的分散性,有利于单体的聚合反应进行,从而实现快速的溶解速度。在聚合过程中,单体之间的共聚反应会导致聚合物链之间的交联作用,形成交联结构,这种交联作用增加了聚合物的分子量和分子链之间的相互作用,从而增加了聚合物的粘度,聚合物链的交联作用也可以增加聚合物的强度和稳定性,使其能够抵抗高剪切力的作用。

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【技术保护点】

1.一种乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:其组成成分的质量百分比为:

2.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸的比例为1:0.8-1.2:0.8-1.1。

3.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐。

4.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的丙烯酰胺的质量分数为0.6%,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量分数为0.5%,丙烯酸的质量分数为0.6%。

5.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的碳酸钠的质量分数的4%。

6.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的十二烷基二甲基氯化铵溶液的质量分数为2.5%,司盘80的质量分数为2%,吐温60的质量分数为2%,OP-10的质量分数为1.5%。

7.一种如权利要求1-6任意一项要求所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的乳液型压裂用稠化剂的制备方法如下:

8.根据权利要求7所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述S1中的适当温度为13℃,调节溶液的pH=7。

9.根据权利要求7所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述S2中的恒温温度为20℃,混合物搅拌转速为200r/min,搅拌时间为30min。

10.根据权利要求7所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述S3中的降低温度为5℃,搅拌转速为400r/min,调节转速为700r/min,高速搅拌时间为30min;S4中的保持时长为30min,升温至18℃,水浴反应时长为3h。

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【技术特征摘要】

1.一种乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:其组成成分的质量百分比为:

2.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸的比例为1:0.8-1.2:0.8-1.1。

3.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐。

4.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的丙烯酰胺的质量分数为0.6%,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量分数为0.5%,丙烯酸的质量分数为0.6%。

5.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的碳酸钠的质量分数的4%。

6.根据权利要求1所述的乳液型压裂用稠化剂,其特征在于:所述的十二烷基二甲基氯化铵溶液的质量分数为2...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨国昭王铭也彭博唐艺芝秦南段星汝袁婷
申请(专利权)人:庆阳沃德石油化工有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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