一種可逆交聯(lián)低傷害壓裂液稠化劑及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于水基壓裂中可逆交聯(lián)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)攜砂流體稠化劑，該稠化劑具有一高兩低的功能粘度、易破膠易返排，抗鹽耐高溫，低傷害無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種生產(chǎn)上述稠化劑的方法。本發(fā)明是由丙烯酰胺(AM)、丙烯酸鈉(NaAA)、功能單體十二至十九烷基二甲基稀丙基氯化銨(C(12-19)DMAAC)三種單體共聚而成。其中，功能單體十二至十九烷基二甲基稀丙基氯化銨可以是十二烷基二甲基稀丙基氯化銨、十四烷基二甲基稀丙基氯化銨、十六烷基二甲基稀丙基氯化銨、十八烷基二甲基稀丙基氯化銨、十九烷基二甲基稀丙基氯化銨。
【專利說(shuō)明】一種可逆交聯(lián)低傷害壓裂液稠化劑及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于水基壓裂液的稠化劑，尤其是一種可逆交聯(lián)結(jié)構(gòu)低傷害的強(qiáng)攜砂流體，易破膠易返排，抗鹽耐高溫，低傷害清潔環(huán)保型的聚合物稠化劑，以及所述稠化劑的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】 [0002]如何使油氣井高效增產(chǎn)成為科研人員研究關(guān)注的焦點(diǎn)，壓裂液是油氣田高效增產(chǎn)的核心技術(shù)，壓裂時(shí)所用的壓裂液必須具有高的粘度、高的抗剪切性、強(qiáng)攜沙性和破膠無(wú)殘?jiān)沫h(huán)保性特點(diǎn)。高的攜砂能力以便其造縫，只有高的攜砂才能使裂縫達(dá)到所需的寬度和深度，可逆交聯(lián)稠化劑作為水基壓裂液的主劑，其可逆結(jié)構(gòu)提高壓裂液的攜砂能力，良好的懸浮和攜帶支撐劑特性，決定了一高兩低的功能粘度，即攜砂前和攜砂后低粘度。表現(xiàn)出強(qiáng)攜砂，易注易返排能力。降低壓裂液濾失性，并且在保證壓裂液造縫攜砂的同時(shí)，進(jìn)一步降低壓裂液對(duì)地層的傷害程度，這是提高低滲透儲(chǔ)層增產(chǎn)效果的重大技術(shù)難題。
[0003]目前使用的稠化劑原料有胍膠、羥丙基瓜膠、香豆膠、VES、合成聚合物有聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺等，這些傳統(tǒng)壓裂液在使用中存在的弊端和致命性的問(wèn)題。胍膠類是不容物殘?jiān)蕉氯麌?yán)重，破膠后不能盡快返排傷害地層嚴(yán)重，高溫穩(wěn)定性不好、抗剪切性差，原料供應(yīng)受限。VES清潔壓裂液存在的問(wèn)題是成本高、體系不穩(wěn)定、懸浮能力不強(qiáng):粘度不高、結(jié)構(gòu)不強(qiáng)導(dǎo)致懸浮能力低，易形成砂堵。丙烯酰胺類聚合物抗溫耐剪切能力差，在高溫條件下水解斷鏈，失去了壓裂用于增稠、攜沙、造縫的作用。所以研發(fā)耐溫抗剪切的可逆交聯(lián)低傷害壓裂液液稠化劑是新一代壓裂液技術(shù)是國(guó)內(nèi)外科研人員先進(jìn)的科學(xué)理念。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于水基壓裂中可逆交聯(lián)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)攜砂流體稠化劑，該稠化劑具有一高兩低的功能粘度、易破膠易返排，抗鹽耐高溫，低傷害無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種生產(chǎn)上述稠化劑的方法。
[0006]本發(fā)明是由丙烯酰胺(AM)、丙烯酸鈉(NaAA)、功能單體十二至十九烷基二甲基稀丙基氯化銨(c(12_19)dmaac)三種單體共聚而成。其中，功能單體十二至十九烷基二甲基稀丙基氣化按可以是十二烷基二甲基稀丙基氣化按、十四烷基二甲基稀丙基氣化按、十TK烷基二甲基稀丙基氯化銨、十八烷基二甲基稀丙基氯化銨、十九烷基二甲基稀丙基氯化銨。
[0007]本發(fā)明的各單體與水的重量百分比組成為:
[0008](I)丙烯酰胺、丙烯酸鈉、功能單體三種單體按照下述比例進(jìn)行配比；
[0009](2)0.2至1.5量％的功能單體為十二至十九烷基二甲基稀丙基氯化銨(C(12_19)DMAAC)或其中一種或某幾種混合使用；
[0010](3) 10至25重量％的丙烯酰胺；
[0011](4)3至10重量％的丙烯酸鈉。
[0012]一種生產(chǎn)上述稠化劑的方法，其包括如下步驟:[0013](I)丙烯酰胺、丙烯酸鈉、功能單體三種單體按照比例進(jìn)行配比；
[0014](2)將上述配比好的單體在蒸餾水中進(jìn)行溶液配制；
[0015](3)調(diào)整pH值和溫度，使溶液的pH值在7以上，所述溫度為10_30度；
[0016](4)以上水溶液用引發(fā)劑引發(fā)產(chǎn)生自由基使上述單體聚合。
[0017]1.當(dāng)使用C12DMDAAC單體時(shí)的分子模式:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種可逆交聯(lián)低傷害壓裂液稠化劑，其特征在于:所述稠化劑由丙烯酰胺、丙烯酸鈉、功能單體三種單體共聚而成。
2.如權(quán)利要求1所述的稠化劑，其特征在于:在共聚過(guò)程中各單體與水的重量配比為: (a)10至30重量％的丙烯酰胺； (b)3至10重量％的丙烯酸鈉； (c)0.2至L 5重量％的功能單體； (d)余量為水。
3.—種生產(chǎn)權(quán)利要求1所述稠化劑的方法，其包括如下步驟: (1)選定丙烯酰胺、丙烯酸鈉、功能單體三種單體按照一定比例進(jìn)行配比； (2)0.2至1.5量％的功能單體十二至十九烷基二甲基稀丙基氯化銨(C(12_19)DMAAC)或其中一種或某幾種混合使用； (3)10至25重量％的丙烯酰胺； (4)3至10重量％的丙烯酸鈉。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述四種單體與水的重量比為: (1)丙烯酰胺:10至30%; (2)丙烯酸鈉:3至10%; (3)功能單體:0.2至1.5% ;
(4)水:86.8 至 58.5。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽或過(guò)氧化物與硫酸氫鈉或還原劑一起組成氧化還原體系復(fù)配偶氮類化合物；或者過(guò)硫酸鹽或過(guò)氧化物；或者為偶氮類化合物如偶氮二異丁腈(AZDN);其中還原劑也可用有機(jī)胺類。所述引發(fā)劑也可以由上述催化劑類型中的兩種或更多種催化劑組成。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:引發(fā)劑的量為單體重量的0.0005-6%。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:引發(fā)劑的的使用為氧化還原體系在10-30°C下優(yōu)先引發(fā)，引發(fā)后20至90分鐘后偶氮引發(fā)劑引發(fā)。三種引發(fā)劑可同時(shí)加入。
【文檔編號(hào)】C08F4/40GK103666435SQ201210324252
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】梁輝 申請(qǐng)人:梁輝