【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采，具体涉及一种油气田用乳液型减阻剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着我国石油与天然气消费量日益增长，油气自主供应能力不足，对外依存度持续提高，严重影响我国能源安全。非常规油气资源作为清洁能源的重要组成部分，是我国调整能源结构的一项重要内容。目前，非常规油气开采核心技术之一是压裂技术。
2、压裂技术是将压裂液由高压泵注入设备进行增压后，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，造成管道输量降低以及能量损耗增加。因此，需要采用在流体中添加减阻剂的方法来降低摩擦阻力的影响，从而提高施工效率。
3、减阻剂作为滑溜水压裂液的核心成分，其作用在于降低施工过程中的泵送摩阻，从而尽可能提高排量，同时减小设备的负荷和高压风险，实现安全施工。减阻剂的性能直接决定了水平井压裂施工的成败，高效减阻剂的研发已经成为非常规油气开采压裂的核心技术之一。在湍流过程中，聚合物线团在流动方向会显著拉伸，导致拉伸黏度突然增加，此现象被认为是产生减阻的重要原因。
4、cn103694984a公开了一种页岩气酸化压裂减阻剂及其制备方法。该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
5、cn105885816a公开了一种新型压裂用减阻剂，特别涉及一种石油压裂施工中用到的压裂液减阻剂。在流体中加入少量本专利技术提供的新型压裂用减阻剂，能在湍流状态下降低流动阻力。减阻率最高能达到79.5％。该专利技术减阻剂经过5h剪切后减阻率只能保持79.4％，耐剪切能力有待进一步提高。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足而提供一种油气田用乳液型减阻剂及其制备方法。本专利技术具有合成工艺简单、无副产物的优点；同时本专利技术具有高表观粘度、高耐剪切能力、高减阻率的特点。
2、为了实现上述目的：
3、本专利技术的目的之一公开了一种油气田用乳液型减阻剂，所述油气田用乳液型减阻剂的分子结构式如下：
4、
5、其中：
6、a＝10000-100000；
7、b＝3000-60000；
8、c＝1000-20000；
9、d＝1000-20000。
10、优选地，所述的油气田用乳液型减阻剂的粘均分子量为10000000-20000000。
11、本专利技术另一个目的公开了上述油气田用乳液型减阻剂的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下：
12、(1)反应釜依次加入烯丙基五氟苯、对苯乙烯磺酸、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、烯丙基二甲基(4-甲氧基苯基)硅烷、span 60、十二烷基硫酸钠、羟乙基纤维素、缓冲盐、蒸馏水，边搅拌边加入氢氧化钠溶液，调节ph7-8；
13、(2)用氮气吹扫反应釜及管路5-10min，整个合成过程维持氮气氛围，尽量避免与空气接触。向反应釜中滴加引发剂，滴加完毕，加热到60-65℃，保温反应直到溶液开始变得粘稠，继续反应30-50min，之后升温到80-85℃，保温反应30-60min，降温到40℃以下，用氢氧化钠溶液调节ph7-8，得到产品油气田用乳液型减阻剂。
14、优选地，所述的对苯乙烯磺酸、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、烯丙基二甲基(4-甲氧基苯基)硅烷与烯丙基五氟苯的摩尔比为0.3-0.6：0.1-0.2：0.1-0.2：1。
15、优选地，步骤(1)中，所述的span 60、十二烷基硫酸钠、羟乙基纤维素、缓冲盐、蒸馏水与烯丙基五氟苯的重量比为0.2-0.4：0.1-0.2：0.5-1：0.1-0.2：8-10：1。
16、优选地，步骤(1)中，所述的缓冲盐为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种。
17、更优选地，所述的缓冲盐为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠中的一种。
18、优选地，步骤(2)中，所述的引发剂为过硫酸盐与亚硫酸氢钠的混合溶液，其中过硫酸盐的浓度为10-12wt％，亚硫酸氢钠的浓度为5-6wt％；所述引发剂与烯丙基五氟苯的重量比为0.3-0.6：1。
19、更优选地，所述的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。
20、本专利技术的油气田用乳液型减阻剂合成反应方程式如下：
21、
22、本专利技术的油气田用乳液型减阻剂是以烯丙基五氟苯、对苯乙烯磺酸、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、烯丙基二甲基(4-甲氧基苯基)硅烷为单体的四元高分子聚合物。烯丙基五氟苯、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、烯丙基二甲基(4-甲氧基苯基)硅烷都属于特殊表面活性剂单体，具有普通表面活性剂无法比拟的低表面张力和界面张力，可以大幅度降低压裂液运移过程中的摩擦阻力；对苯乙烯磺酸属于阴离子表面活性剂单体，也可以大幅度降低表面张力和界面张力，降低压裂液运移过程中的摩擦阻力；烯丙基五氟苯、对苯乙烯磺酸、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、烯丙基二甲基(4-甲氧基苯基)硅烷分子中都含有苯环，属于刚性单体，有非常强的耐剪切能力。span 60、十二烷基硫酸钠为非离子、阴离子乳化剂，羟乙基纤维素属于乳化分散剂，可以提高产品聚合质量，提高分子量和均匀程度，从而提高产品的粘度，同时可以进一步加强减阻效果。
23、本专利技术与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
24、(1)本专利技术的油气田用乳液型减阻剂合成为一锅法，原材料易得，没有副产物，安全环保；
25、(2)本专利技术的油气田用乳液型减阻剂具有高表观粘度的特点，0.5wt％浓度的表观粘度最高达到135mpa.s；
26、(3)本专利技术的油气田用乳液型减阻剂具有较强耐剪切能力，在170s-转速下连续剪切8h，粘度保持率最高达到95.1％；
27、(4)本专利技术的油气田用乳液型减阻剂具有较好的减阻效果，0.5wt％浓度的减阻率最高达到76％。
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1.一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，所述的对苯乙烯磺酸、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、烯丙基二甲基(4-甲氧基苯基)硅烷与烯丙基五氟苯的摩尔比为0.3-0.6：0.1-0.2：0.1-0.2：1。
3.根据权利要求1所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的span 60、十二烷基硫酸钠、羟乙基纤维素、缓冲盐、蒸馏水与烯丙基五氟苯的重量比为0.2-0.4：0.1-0.2：0.5-1：0.1-0.2：8-10：1。
4.根据权利要求1所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的缓冲盐为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种。
5.根据权利要求4所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，所述的缓冲盐为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠中的一种。
6.根据权利要求1所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，
7.根据权利要求1或6所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂与烯丙基五氟苯的重量比为0.3-0.6：1。
8.根据权利要求6所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，所述的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。
9.一种油气田用乳液型减阻剂，其特征在于，所述油气田用乳液型减阻剂的分子结构式如下：
10.根据权利要求9所述一种油气田用乳液型减阻剂，其特征在于，所述减阻剂的粘均分子量为10000000-20000000。
...【技术特征摘要】
1.一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，所述的对苯乙烯磺酸、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、烯丙基二甲基(4-甲氧基苯基)硅烷与烯丙基五氟苯的摩尔比为0.3-0.6：0.1-0.2：0.1-0.2：1。
3.根据权利要求1所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的span 60、十二烷基硫酸钠、羟乙基纤维素、缓冲盐、蒸馏水与烯丙基五氟苯的重量比为0.2-0.4：0.1-0.2：0.5-1：0.1-0.2：8-10：1。
4.根据权利要求1所述一种油气田用乳液型减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的缓冲盐为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种。
5.根据权利要求4所述一种油气田...
【专利技术属性】
技术研发人员：王卫信，任洪帅，王梓瑄，寇俊风，王铎澎，李长伟，郭菊，杨金明，
申请(专利权)人：寿光新海能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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