【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采，涉及一种酸化压裂用助排剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着石油天然气开采的深入，酸化、水力压裂作为油气田重要的增产措施，已经成为油气开采过程中必不可少的环节，其目的是提高产层的导流能力，恢复并增加产能。
2、酸化和压裂工艺作业中，工作液返搀量的多少是影响施工效果的一个重要因素。尤其是在地层能量低、渗透性差的情况下处理液返排更为困难。若工作液不能从地层中迅速完全地排出地面，就会对地层造成新的更严重的堵塞，即毛细管的吸渗作用，使滞留液堵塞毛细管，引起严重水锁，造成地层损害。
3、为降低压裂液残留对地层的影响，提高压裂液返排率，常用方法有抽汲法、水力泵排液法、气举、二氧化碳压裂、液氮伴注压裂及添加性能优异的助排剂等。其中气举、二氧化碳压裂、液氮伴注压裂等技术需配置专用高能气体储罐、泵车及其他辅助设备，施工质量控制点比较多。而在压裂液中添加助排剂的方法相对较简单，通过添加性能优异的助排剂，能有效降低液相表面张力，改变岩石润湿性，从而降低岩石毛细管阻力，提高压裂液返排率，防止堵塞和伤害地层，同时提高储层导流能力增加油气产量。此外在压裂液中添加助排剂的方法具有成本低，操作简单，返排率高等优点。为满足低渗、高温、高矿化度等复杂油气藏的开采需求，开发高质量的助排剂很有必要。
4、专利技术专利cn109135718a公开了一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法，属于助排剂
该专利技术制备的稳泡表活剂主要由两性离子表面活性剂构成，相对分子量大，表面积更大，在牺牲部分起泡能力后能够在固液两
5、专利技术专利cn111518536a公开了一种压裂液用助排剂，主要由以下原料制得：以质量份数计，酰胺型非离子表面活性剂10-30份、聚氧乙烯型非离子表面活性剂30-60份、乳化剂20-40份、氟碳表面活性剂60-80份、低分子醇30-50份和重金属捕捉剂20-40份。该专利技术的压裂液用助排剂一方面其表面张力与界面张力较小，性能稳定，有利于提高压裂液的返排效果；另一方面与其它添加剂的配伍性好，在其他添加剂加入的情况下，对表面张力和界面张力的影响很小，而且制作方法简单、成本低。但该助排剂配方中氟碳表面活性剂含量比较高，导致成本偏高，此外氟碳表活氟碳链比较长，存在降解困难，持久性生物积累的缺点。
技术实现思路
1、签于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种酸化压裂用助排剂及其制备方法。本专利技术的助排剂具有合成简单、无污染、低表界面张力、低临界胶束浓度、助排效果好的优点。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术第一个方面提供一种酸化压裂用助排剂，所述的酸化压裂用助排剂的分子结构式如下：
4、
5、其中：m＝2-20；
6、n＝4-40。
7、本专利技术第二个方面提供上述酸化压裂用助排剂的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：
8、(1)高压反应釜加入n,n,n',n'-四(2-羟乙基)乙二胺和催化剂，用氮气吹扫管路和反应釜5-10min，抽真空，随后搅拌并升温至90-95℃，停止抽真空，一次性加入环氧丙烷，升温至130-160℃，反应压力逐渐下降，当压力不再下降时，通入环氧乙烷，通入完毕后，升温至150-180℃，反应压力逐渐下降，当压力不再下降时，停止加热，采用循环冷却水将体系冷却至50℃以下；
9、(2)用30wt％的硫酸调节ph2-3，在上述高压反应釜中加入氨基磺酸粉末，边搅拌边加热，140-150℃保温反应60-90min，冷却到40℃以下，加入12wt％乙醇胺，用氢氧化钠溶液调节ph7-8，得到产品酸化压裂用助排剂。
10、在本专利技术中，优选地，基于1摩尔份的n,n,n',n'-四(2-羟乙基)乙二胺，所述的环氧丙烷、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为8-80摩尔份、16-160摩尔份、1.6-2.6摩尔份；更优选地，基于1摩尔份的n,n,n',n'-四(2-羟乙基)乙二胺，所述的环氧丙烷、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为20-80摩尔份、40-160摩尔份、1.8-2.4摩尔份。
11、优选地，步骤(1)中所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾，与n,n,n',n'-四(2-羟乙基)乙二胺的质量比为0.2-1：1。
12、优选地，步骤(2)中所述12wt％乙醇胺与n,n,n',n'-四(2-羟乙基)乙二胺的质量比为5-40：1。
13、本专利技术所述酸化压裂用助排剂合成的反应方程式如下：
14、
15、
16、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果和优点：
17、(1)本专利技术的酸化压裂用助排剂分子是复合型表面活性剂，分子中亲油基由环氧丙烷提供，非离子亲水基由环氧乙烷提供，阴离子亲水基由硫酸基提供，弱阳性亲水基由叔胺提供。这些基团具有高表面活性，低表界面张力，临界胶团浓度低，胶团聚集数大，增容能力强的特点，同时分子稳定性高，不受酸、碱、盐的影响。本专利技术可以增大润湿角，降低岩石毛细管阻力，强力清除地层堵塞，可提高酸化压裂液的返排量；
18、(2)本专利技术的酸化压裂用助排剂具有原料来源广泛，价格廉价，合成工艺简单，过程清洁无污染的特点，容易工业化生产；
19、(3)本专利技术的酸化压裂用助排剂具有低表面张力和低界面张力的特点，最低分别可以达到27mn/m、0.014mn/m；本专利技术的酸化压裂用助排剂具有低临界胶束浓度的特点，最低可以达到30mg/l；本专利技术的酸化压裂用助排剂具有用量低，助排率高的特点，助排率最高可以达到95.6％。
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1.一种酸化压裂用助排剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种酸化压裂用助排剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的N,N,N',N'-四(2-羟乙基)乙二胺，所述的环氧丙烷、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为8-80摩尔份、16-160摩尔份、1.6-2.6摩尔份。
3.根据权利要求2所述一种酸化压裂用助排剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的N,N,N',N'-四(2-羟乙基)乙二胺，所述的环氧丙烷、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为20-80摩尔份、40-160摩尔份、1.8-2.4摩尔份。
4.根据权利要求1所述一种酸化压裂用助排剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾，与N,N,N',N'-四(2-羟乙基)乙二胺的质量比为0.2-1：1。
5.根据权利要求1所述一种酸化压裂用助排剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述12wt％乙醇胺与N,N,N',N'-四(2-羟乙基)乙二胺的质量比为5-40：1。
6.一种酸化压裂用助排剂，其特征在于，所
...【技术特征摘要】
1.一种酸化压裂用助排剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种酸化压裂用助排剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的n,n,n',n'-四(2-羟乙基)乙二胺，所述的环氧丙烷、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为8-80摩尔份、16-160摩尔份、1.6-2.6摩尔份。
3.根据权利要求2所述一种酸化压裂用助排剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的n,n,n',n'-四(2-羟乙基)乙二胺，所述的环氧丙烷、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为20-80...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋月晴，史海滨，李齐，王俊德，王鲁燕，
申请(专利权)人：山东滨州昱诚化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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