專利名稱：一種多支化高分子壓裂液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣田開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多支化高分子壓裂液及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，在油田實(shí)施壓裂增產(chǎn)的過程中，選擇合適的壓裂液體系，減少壓裂液對(duì)儲(chǔ)層和裂縫的傷害程度是提高單井產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。水力壓裂技術(shù)經(jīng)過五十多年的發(fā)展，無論在壓裂工藝技術(shù)和壓裂液方面的發(fā)展都取得了很多重要的成果。·
目前，我國使用較多的仍為植物膠壓裂液體系，這一體系中水不溶物較多，即使采用一級(jí)羥丙基胍爾膠，其水不溶物也在8%以上，同時(shí)殘?jiān)草^多，這對(duì)地層和裂縫的傷害較大；而且交聯(lián)條件為弱堿性，不適合于酸性地層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種多支化高分子壓裂液及其制備方法。本發(fā)明提到的一種多支化高分子壓裂液，由以下重量份的組分制成
水95-98份、稠化劑O. 3-0. 6份、交聯(lián)劑O. 3-0. 6份、助排劑O. 3-0. 6份、防膨劑1_2份、破膠劑O. 01-0. 05份組成，其中稠化劑是一種新型多支化高分子聚合物；
所述的稠化劑通過以下步驟制備首先將丙烯類單體配制成10-50%的水溶液，用質(zhì)量百分比濃度為30%氫氧化鈉溶液調(diào)pH值至6-8，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，在引發(fā)劑焦亞硫酸鈉作用下，升溫至20-5(TC進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1-3小時(shí)，得粘彈性多支化高分子聚合物膠體，剪切造粒，干燥粉碎，即得；
交聯(lián)劑由5-15重量份的主劑、10-20重量份的絡(luò)合劑、65-85重量份的水復(fù)配組成，主劑采用氯化鋁或四氯化鈦；絡(luò)合劑采用檸檬酸山梨醇三乙醇胺=5. 2 0.8 1.5 ；
所述的助排劑全氟烷基醚醇胺鹽型陰離子氟碳表面活性劑。所述的防膨劑選自聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，所述的破膠劑選用過硫酸銨。上述的丙烯類單體采用以下配比制成，丙烯酰胺N，N-甲叉雙丙烯酰胺'2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸=100 30 20o上述的丙烯類單體采用以下配比制成丙烯酰胺N，N-甲叉雙丙烯酰胺2_丙烯酰胺基-甲基丙磺酸二甲基二烯丙基氯化銨=100 10 :10。稠化劑的另一種制備方法是
首先將100份丙烯酰胺、10份N，N-甲叉雙丙烯酰胺(MBA)、10份2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)、10份二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)單體配制成40%的水溶液，用質(zhì)量百分比濃度為30%的氫氧化鈉溶液調(diào)pH值至7，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，在引發(fā)劑亞硫酸氫鈉作用下，升溫至30°C進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1. 5小時(shí)，得粘彈性多支化高分子聚合物膠體，剪切造粒，干燥粉碎制成干粉，即得稠化劑。上述的交聯(lián)劑的制備方法是取10份氯化鋁加入70份水中，攪拌溶解，再依次加入5. 2份檸檬酸、O. 8份山梨醇、1. 5份三乙醇胺，控制溫度45-50°C，反應(yīng)I小時(shí)，制得檸檬
酸鋁螯合物。交聯(lián)劑的另一制備方法是
取10份四氯化鈦加入70份水中，攪拌溶解，再依次加入4. 5份酒石酸、1. 3份乙二醇、1.2份二乙醇胺，控制溫度45-50°C，反應(yīng)1. 5小時(shí)，制得有機(jī)鈦螯合物。

一種多支化高分子壓裂液的制備方法，由以下制作步驟制成(按重量份)
首先制備所述稠化劑，其次制備所述交聯(lián)劑，最后用量筒量取98. 5份自來水倒入帶
有磁力攪拌器的燒杯中，開動(dòng)攪拌器并以約500rpm轉(zhuǎn)速攪拌，然后于常溫條件下依次加入O.1份的全氟烷基醚醇胺鹽型陰離子氟碳表面活性劑(可以通過購買上海瀛正科技有限公司出售的INTECHEM-01氟碳表面活性劑(簡稱FC-01)實(shí)現(xiàn))、1. 5份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或1. 5份聚二甲基二烯丙基氯化銨、O. 04份的過硫酸銨，最后再慢慢加入O. 5份所述的稠化劑，待溶脹完全后，向燒杯中添加O.1份純堿使PH值在7-9的范圍內(nèi)，然后加入O. 4份所述交聯(lián)劑，反應(yīng)持續(xù)至使配制成的壓裂液具有良好地粘彈性，以玻璃棒能夠掛起為且。一種多支化高分子壓裂液的另一制備方法，由以下制作步驟制成(按重量份) 用量筒量取98. 5份自來水倒入帶有磁力攪拌器的燒杯中，開動(dòng)攪拌器并以約500rpm
轉(zhuǎn)速攪拌，然后于常溫條件下依次加入O.1份的全氟烷基醚醇胺鹽型陰離子氟碳表面活性齊U、1. 5份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、O. 04份的過硫酸銨，最后再慢慢加入O. 5份的所述稠化劑，待溶脹完全后，向燒杯中添加O.1份純堿使pH值在7-9的范圍內(nèi)，然后加入O. 4份的所述交聯(lián)劑，反應(yīng)持續(xù)至使配制成的壓裂液具有良好地粘彈性，以玻璃棒能夠掛起為宜。本發(fā)明的有益效果是避免了植物膠壓裂液高傷害、高摩阻和常規(guī)聚合物壓裂液不耐剪切、破膠不徹底等問題。并且具有低殘?jiān)?、易返排、?duì)地層傷害小的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例中采用的物質(zhì)，除了注明的以外，其余均為市售產(chǎn)品。實(shí)施例1 :
首先制備稠化劑首先將IOOg丙烯酰胺、30g N, N-甲叉雙丙烯酰胺(MBA)、20g 2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)單體配制成40%的水溶液，用30%氫氧化鈉溶液調(diào)pH值至7，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，在引發(fā)劑作用下，升溫至30°C進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，得粘彈性多支化高分子聚合物膠體，剪切造粒，干燥粉碎制成干粉，即得多支化高分子聚合物稠化劑。其次交聯(lián)劑的制備，取10. Og氯化鋁加入70g水中，攪拌溶解，再依次加入5. 2g檸檬酸、O. Sg山梨醇、1. 5g三乙醇胺，控制溫度45-50°C，反應(yīng)I小時(shí)，制得檸檬酸鋁螯合物。用量筒量取98.5mL自來水倒入帶有磁力攪拌器的燒杯中，開動(dòng)攪拌器并以約500rpm轉(zhuǎn)速攪拌，然后于常溫條件下依次加入O.1g的全氟烷基醚醇胺鹽型陰離子氟碳表面活性劑、1. 5g聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、O. 04g的過硫酸銨，最后再慢慢加入
O.5g的稠化劑，待溶脹完全后(約30min)，向燒杯中添加O.1g純堿使PH值在7-9的范圍內(nèi)，然后徐徐加入約O. 4g的上述有機(jī)鋁交聯(lián)劑，反應(yīng)持續(xù)至使配制成的壓裂液具有良好地粘彈性，以玻璃棒能夠掛起為宜。性能評(píng)價(jià)
按照SY/T 5107-2005水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法對(duì)本發(fā)明的壓裂液進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。下面表I顯示了由實(shí)施例1制得的壓裂液部分性能指標(biāo)。壓裂液性能采用RS-6000流變儀，在90°C、170s—1剪切速率下測(cè)定耐溫耐剪切能力。表1:多支化高分子壓裂液性能評(píng)價(jià)
權(quán)利要求
1.一種多支化高分子壓裂液，其特征是由以下重量份的組分制成水95-98份、稠化劑O. 3-0. 6份、交聯(lián)劑O. 3-0. 6份、助排劑O. 3-0. 6份、防膨劑1_2份、 破膠劑O. 01-0. 05份組成，其中稠化劑是一種新型多支化高分子聚合物；所述的稠化劑通過以下步驟制備首先將丙烯類單體配制成10-50%的水溶液，用質(zhì)量百分比濃度為30%氫氧化鈉溶液調(diào)pH值至6-8，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，在引發(fā)劑焦亞硫酸鈉作用下，升溫至20-50°C進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1-3小時(shí)，得粘彈性多支化高分子聚合物膠體，剪切造粒，干燥粉碎，即得；交聯(lián)劑由5-15重量份的主劑、10-20重量份的絡(luò)合劑、65-85重量份的水復(fù)配組成，主劑采用氯化鋁或四氯化鈦；絡(luò)合劑采用檸檬酸山梨醇三乙醇胺=5. 2 :0. 8 :1. 5 ;所述的助排劑全氟烷基醚醇胺鹽型陰離子氟碳表面活性劑；所述的防膨劑選自聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，所述的破膠劑選用過硫酸銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支化高分子壓裂液，其特征是所述的丙烯類單體采用以下配比制成，丙烯酰胺N，N-甲叉雙丙烯酰胺2_丙烯酰胺基-甲基丙磺酸=100 30 :20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支化高分子壓裂液，其特征是所述的丙烯類單體采用以下配比制成丙烯酰胺N，N-甲叉雙丙烯酰胺2_丙烯酰胺基-甲基丙磺酸二甲基二烯丙基氯化銨=100 :10 :10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支化高分子壓裂液，其特征是稠化劑的另一種制備方法是首先將100份丙烯酰胺、10份N，N-甲叉雙丙烯酰胺、10份2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸、10份二甲基二烯丙基氯化銨單體配制成40%的水溶液，用質(zhì)量百分比濃度為30%的氫氧化鈉溶液調(diào)PH值至7，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，在引發(fā)劑亞硫酸氫鈉作用下，升溫至30°C進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1. 5小時(shí)，得粘彈性多支化高分子聚合物膠體，剪切造粒，干燥粉碎制成干粉，即得稠化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支化高分子壓裂液，其特征是所述的交聯(lián)劑的制備方法是取10份氯化鋁加入70份水中，攪拌溶解，再依次加入5. 2份檸檬酸、O. 8份山梨醇、1. 5 份三乙醇胺，控制溫度45-50°C，反應(yīng)I小時(shí)，制得檸檬酸鋁螯合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支化高分子壓裂液，其特征是交聯(lián)劑的另一制備方法是取10份四氯化鈦加入70份水中，攪拌溶解，再依次加入4. 5份酒石酸、1. 3份乙二醇、1.2份二乙醇胺，控制溫度45-50°C，反應(yīng)1. 5小時(shí)，制得有機(jī)鈦螯合物。
7.—種如權(quán)利要求1所述的多支化高分子壓裂液的制備方法，其特征是由以下制作步驟制成(按重量份)首先制備所述稠化劑，其次制備所述交聯(lián)劑，最后用量筒量取98. 5份自來水倒入帶有磁力攪拌器的燒杯中，開動(dòng)攪拌器并以約500rpm轉(zhuǎn)速攪拌，然后于常溫條件下依次加入O.1份的全氟烷基醚醇胺鹽型陰離子氟碳表面活性劑、1. 5份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、O. 04份的過硫酸銨，最后再慢慢加入O. 5份所述的稠化劑，待溶脹完全后，向燒杯中添加O.1份純堿使PH值在7-9的范圍內(nèi)，然后加入O. 4份所述交聯(lián)劑，反應(yīng)持續(xù)至使配制成的壓裂液具有良好地粘彈性，以玻璃棒能夠掛起為宜。
8.—種如權(quán)利要求1所述的多支化高分子壓裂液的制備方法，其特征是由以下制作步驟制成(按重量份)用量筒量取98. 5份自來水倒入帶有磁力攪拌器的燒杯中，開動(dòng)攪拌器并以約500rpm 轉(zhuǎn)速攪拌，然后于常溫條件下依次加入O.1份的全氟烷基醚醇胺鹽型陰離子氟碳表面活性劑、1. 5份聚甲基丙 烯酰氧乙基三甲基氯化銨、O. 04份的過硫酸銨，最后再慢慢加入O. 5份的所述稠化劑，待溶脹完全后，向燒杯中添加O.1份純堿使pH值在7-9的范圍內(nèi)，然后加入O.4份的所述交聯(lián)劑，反應(yīng)持續(xù)至使配制成的壓裂液具有良好地粘彈性，以玻璃棒能夠掛起為宜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油氣田開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多支化高分子壓裂液及其制備方法。由以下重量份的組分制成水95-98份、稠化劑0.3-0.6份、交聯(lián)劑0.3-0.6份、助排劑0.3-0.6份、防膨劑1-2份、破膠劑0.01-0.05份組成，其中稠化劑是一種新型多支化高分子聚合物；有益效果是避免了植物膠壓裂液高傷害、高摩阻和常規(guī)聚合物壓裂液不耐剪切、破膠不徹底等問題。并且具有低殘?jiān)?、易返排、?duì)地層傷害小的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09K8/68GK103013487SQ20121058869
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者王富華, 王兵 申請(qǐng)人:東營明德石油科技有限公司