本發(fā)明涉及一種超分子交聯(lián)酸及其制備方法，屬于油田化學(xué)品領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、隨著勘探開發(fā)深度的逐漸增大以及溫度的升高,對(duì)碳酸鹽巖油藏開發(fā)提出了越來越大的要求與挑戰(zhàn)，為此，由于稠化酸具有有效的緩速作用而得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用。但近些年來，膠凝酸(稠化酸)體系及其工藝，雖說較普通酸液體系，膠凝酸體系有著高粘度、良好的緩速效果以及攜砂性能和降濾失性能等，另外對(duì)地層的傷害較小，膠凝酸體系應(yīng)用越來越廣泛，發(fā)展越來越迅速；但目前來說，膠凝酸體系還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠達(dá)到國內(nèi)復(fù)雜地層開發(fā)的施工要求，而且由于其在常溫下粘度一般不大于50mpa·s，120℃條件下一般不大于20mpa·s，在降低酸液濾失和酸巖反應(yīng)速率以及耐溫耐鹽性能和抗剪切性方面存在較大的差距；對(duì)于一些埋深大、滲透率低、非均質(zhì)性強(qiáng)等具有復(fù)雜物性的碳酸鹽巖儲(chǔ)層，需對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)層改造以提高油氣采收率。目前對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層如白云巖地層和石灰?guī)r地層的改造，一般采用酸化壓裂措施，其中壓裂酸化工藝又稱酸壓，此類技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而酸壓中酸蝕裂縫的延伸長度、裂縫的導(dǎo)流能力以及酸液的有效作用距離直接影響的是酸化壓裂的作業(yè)效果，所以深度酸壓工藝就成為了對(duì)物性復(fù)雜的碳酸鹽巖儲(chǔ)層進(jìn)行改造的一種重要工藝技術(shù)。

2、針對(duì)我國復(fù)雜碳酸鹽巖地層開發(fā)，交聯(lián)酸攜砂酸液體系逐漸體現(xiàn)出其巨大優(yōu)勢(shì)。交聯(lián)酸是指酸性環(huán)境下的稠化劑，經(jīng)過高分子的交聯(lián)形成三維空間網(wǎng)絡(luò)狀分子鏈，達(dá)到增大酸液體系粘度的目的，同時(shí)通過控制傳質(zhì)速度而降低酸巖反應(yīng)速度以及減少酸液的大量濾失，克服了前置液酸壓、多級(jí)注入酸壓、乳化酸酸壓、膠凝酸酸巖、泡沫酸酸壓等酸壓工藝酸蝕縫長短的不足，形成長縫，提高酸巖刻蝕效果。近幾年，交聯(lián)酸已經(jīng)成為儲(chǔ)層改造的熱點(diǎn)技術(shù)。

3、交聯(lián)酸體系由稠化劑、交聯(lián)劑、破膠劑及其他輔助添加劑組成。交聯(lián)劑的作用，是使線性的稠化劑分子通過相互纏繞交聯(lián)形成空間網(wǎng)狀的高分子結(jié)構(gòu)，從而提高酸液粘度，降低酸巖反應(yīng)速率。但由于其在耐溫方面的局限性，阻礙了在高溫儲(chǔ)層中的推廣應(yīng)用。因此，需要對(duì)常規(guī)交聯(lián)酸體系進(jìn)行進(jìn)一步的改造優(yōu)化，使其耐溫耐剪切性能得到進(jìn)一步提高，獲取耐高溫的交聯(lián)酸體系。針對(duì)上述問題，首先從提高交聯(lián)酸耐溫耐剪切角度出發(fā)，制備一種新型稠化劑，通過加入交聯(lián)劑后，使得酸液體系表觀黏度發(fā)生“倍增”，然后再通過篩選出性能優(yōu)異的交聯(lián)酸助劑緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑和助排劑，最終形成了一種超分子交聯(lián)酸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的交聯(lián)酸體系在深層高溫儲(chǔ)層時(shí)，由于其耐溫耐剪切性能差，施工效果一般，而且破膠性能較差，破膠后殘?jiān)瘦^高，導(dǎo)致對(duì)地層與裂縫造成污染等普遍問題，本發(fā)明提供一種具有耐溫、耐鹽性能優(yōu)異且緩速性能良好的超分子交聯(lián)酸體系。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種超分子交聯(lián)酸，按質(zhì)量百分比計(jì)包含：所述由15～20％的鹽酸；0.2～1.0％的稠化劑；0.2～1.0％的交聯(lián)劑；1.0～3.0％的緩蝕劑；0.5～3.0％的鐵離子穩(wěn)定劑；0.2～1.0％的助排劑。

4、進(jìn)一步地，所述得稠化劑，其結(jié)構(gòu)式如下：

5、

6、其中，n、m、p、q為單體摩爾比，n﹢m﹢p﹢q＝1。

7、將丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯以及疏水單體n，n-二甲基十八烷基烯丙基氯化銨依次加入到去離子水中，在通氮?dú)獾臈l件下，加入引發(fā)劑v50，在50℃下反應(yīng)6h后，合成一種四元聚合物，即可得到稠化劑。

8、進(jìn)一步地，丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨摩爾比為90:1～5，優(yōu)選為90:4。

9、進(jìn)一步地，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的加量為0.1～0.5％，優(yōu)選為0.4％。

10、進(jìn)一步地，n，n-二甲基十八烷基烯丙基氯化銨的加量為0.5～1.0％，優(yōu)選為0.5％。

11、進(jìn)一步地，所述的交聯(lián)劑為油酸酰胺丙基氧化胺、芥酸酰胺丙基甜菜堿、十二烷基二甲基氧化胺中的至少一種。優(yōu)選為芥酸酰胺丙基甜菜堿。

12、進(jìn)一步地，所述的緩蝕劑為復(fù)合吡啶季銨鹽、喹啉季銨鹽、咪唑啉季銨鹽和吡啶季銨鹽中的至少一種，優(yōu)選為復(fù)合吡啶季銨鹽。

13、進(jìn)一步地，所述的鐵離子穩(wěn)定劑為檸檬酸、乙酸和異抗壞血酸中的至少一種，優(yōu)選為檸檬酸。

14、進(jìn)一步地，所述的助排劑辛基酚聚氧乙烯醚、油酸酰胺丙基甜菜堿、月桂酰胺丙基氧化胺、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺中的至少一種，優(yōu)選為椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是：

16、(1)本發(fā)明的交聯(lián)酸的耐溫、耐鹽性能良好，緩速性能優(yōu)異，可達(dá)到長刻蝕裂縫的目的；

17、(2)本發(fā)明的所合成的稠化劑有良好的酸溶性和增黏性，交聯(lián)后酸液體系表觀黏度發(fā)生“倍增”，且超分子交聯(lián)酸破膠后殘?jiān)实偷奶攸c(diǎn)；

18、(3)本發(fā)明所采用的原材料價(jià)格低，適用于工業(yè)上的大規(guī)模生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工工藝簡(jiǎn)單。

技術(shù)特征：

1.一種超分子交聯(lián)酸，其特征在于，所述超分子交聯(lián)酸由15～20％的鹽酸；0.2～1.0％的稠化劑；0.2～1.0％的交聯(lián)劑；1.0～3.0％的緩蝕劑；0.5～3.0％的鐵離子穩(wěn)定劑；0.2～1.0％的助排劑組成。

2.如權(quán)利要求1所述一種超分子交聯(lián)酸，其特征在于，交聯(lián)酸所述的稠化劑，其結(jié)構(gòu)式如下：

3.如權(quán)利要求2所述一種交聯(lián)酸用稠化劑，其制備包括以下步驟：丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯以及疏水單體n，n-二甲基十八烷基烯丙基氯化銨依次加入到去離子水中，在通氮?dú)獾臈l件下，加入引發(fā)劑v50，在50℃下反應(yīng)6h后，合成一種四元聚合物，即可得到稠化劑。

4.如權(quán)利要求2所述一種交聯(lián)酸用稠化劑，其特征在于：丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨摩爾比為90:1～5。

5.如權(quán)利要求2所述一種交聯(lián)酸用稠化劑，其特征在于：二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的加量為0.1～0.5％，n，n-二甲基十八烷基烯丙基氯化銨的加量為0.5～1.0％。

6.如權(quán)利要求1所述一種超分子交聯(lián)酸，其特征在于，所述的交聯(lián)劑為油酸酰胺丙基氧化胺、芥酸酰胺丙基甜菜堿、十二烷基二甲基氧化胺中的至少一種。

7.如權(quán)利要求1所述一種超分子交聯(lián)酸，其特征在于，所述的緩蝕劑為復(fù)合吡啶季銨鹽、喹啉季銨鹽、咪唑啉季銨鹽和吡啶季銨鹽中的至少一種。

8.如權(quán)利要求1所述一種超分子交聯(lián)酸，其特征在于，所述的鐵離子穩(wěn)定劑為檸檬酸、乙酸和異抗壞血酸中的至少一種。

9.如權(quán)利要求1所述一種超分子交聯(lián)酸，其特征在于，所述的助排劑為辛基酚聚氧乙烯醚、油酸酰胺丙基甜菜堿、月桂酰胺丙基氧化胺、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺中的至少一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種超分子交聯(lián)酸及其制備方法，其技術(shù)方案是：按照質(zhì)量百分比計(jì)，包含以下組分：15～20％的鹽酸；0.2～1.0％的稠化劑；0.2～1.0％的交聯(lián)劑；1.0～3.0％的緩蝕劑；0.5～3.0％的鐵離子穩(wěn)定劑；0.2～1.0％的助排劑；其余為水；其中，稠化劑是由丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯以及N，N?二甲基十八烷基烯丙基氯化銨共聚而形成的四元聚合物，本發(fā)明的超分子交聯(lián)酸體系能有效降低酸巖反應(yīng)速度，具有表觀黏度高、酸溶性、緩速效果好等優(yōu)點(diǎn)，該制備方法簡(jiǎn)單，所用原料易得，成本低廉，此外，超分子交聯(lián)酸體系有著優(yōu)異的耐溫抗剪切性和抗鹽性能。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭存川,駱唯一,張?zhí)?周昆鵬,劉仕林,余聰聰,徐浩楠,楊堯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南石油大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/24