[发明专利]一种多组分滑溜水减阻剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种多组分滑溜水减阻剂及其制备方法。该多组分滑溜水减阻剂由合成的含磺酸基的改性聚丙烯酰胺水溶性高分子的主成分和含表面活性剂的助溶成分复配而成，所述的主成分：助溶成分＝（7.5～8.5）:（1.5～2.5）重量份。本发明的多组分滑溜水减阻剂有极好的溶解性；极高的耐温性，耐温可达200℃；极强的抗剪切能力；极好的流动性，摩阻很小，减阻率可达90%；与储层流体及常用压裂液添加剂具有良好的配伍性；对井下工具及管柱具有极低的腐蚀性；应用广泛；成本低。

技术领域：

本发明涉及油田化学技术领域，它是一种广泛应用于油田管道输送和非常规油气井储层压裂改造技术领域，具有减阻、降能耗功效的减阻剂配方。更具体地，本发明涉及一种多组分滑溜水减阻剂，本发明还涉及所述多组分滑溜水减阻剂的制备方法。

背景技术：

滑溜水减阻剂属于水基减阻剂，水基减阻剂在油田压裂、输送等各个方面都有广泛的应用。在滑溜水压裂过程中可以降低清水摩阻、降低泵压，利于压裂造缝，而在压裂、管道输送过程中可以通过降低摩阻，提高管道中流体的流速，提高开采和管道输送效率，同时减低能耗。

早期的水基管道减阻剂通常是一些水溶性高聚物成分，例如美国专利US4505827A，但是单纯的高聚物分子容易被循环泵剪切失去减阻性能。后来为了增强减阻剂的抗剪切能力，人们开发了表面活性剂减阻剂。在美国专利US20040069342A1、美国专利US5902784A和中国专利CN1850939中公开了两性表面活性剂与阴离子表面活性剂组成的一系列减阻剂配方。但是表面活性剂减阻剂存在成本高难以推广应用的缺点。

综合两种类型减阻剂的性能优势，同时基于我们对减阻剂的理论模拟计算研究，通过大量的试验，我们发明了一种多组分滑溜水减阻剂。综合了高分子减阻剂成本低和表面活性剂减阻剂抗剪切的优点。

发明内容：

本发明的目的之一是提供一种成本低，减阻效果好和具有良好的综合性能的多组分滑溜水减阻剂；目的之二是提供一种制备工艺简单的多组分滑溜水减阻剂的制备方法。

本发明的目的之一可通过如下技术措施来实现：

该多组分滑溜水减阻剂由合成的含磺酸基的改性聚丙烯酰胺水溶性高分子的主成分和含表面活性剂的助溶成分复配而成，所述的主成分：助溶成分＝(7.5～8.5):(1.5～2.5)重量份。

本发明的目的之一还可通过如下技术措施来实现：

所述的主成分中含有丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯磺酸钠3种单体；所述的丙烯酰胺：N-乙烯基吡咯烷酮：苯乙烯磺酸钠＝(62.0～88.0)：(5.0～18.0)：(7.0～20.0)重量份。

所述的助溶成分中含有阳离子表面活性剂、尿素、烷基硫酸钠和有机盐；所述的阳离子表面活性剂：尿素：烷基硫酸钠：有机盐＝(17.0～39.0)：(21.0～30.0)：(22.0～29.0)：(18.0～24.0)重量份；所述的阳离子表面活性剂是十四烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基溴化铵；所述的烷基硫酸钠是十六烷基硫酸钠或十二烷基硫酸钠；所述的有机盐是苯甲酸钠、苯甲酸钾、水杨酸钠或水杨酸钾。

本发明的目的之二可通过如下技术措施来实现：

多组分滑溜水减阻剂的制备方法按如下步骤进行：

a.先将180～230毫升重量浓度为0.3～0.8％的过硫酸铵溶液和15～25克丙烯酰胺加入反应容器中，然后缓慢通入氮气，搅拌下加热至反应容器内物质温度达到75～85℃；

b.取47.0～63.0克丙烯酰胺、5.0～18.0克N-乙烯基吡咯烷酮、7.0～20.0克苯乙烯磺酸钠加入反应容器中，再向反应容器中缓慢加入45～55毫升重量浓度为4.0～6.0％的过硫酸铵溶液，90～98℃下回流50～70分钟，然后将反应产物置于石油醚中沉淀；