[发明专利]一种抗盐减阻剂、其制备方法及用途

说明书

本发明针对油田驱油污水矿化度高易使聚合物减阻剂增粘性下降的缺陷，提供一种抗盐减阻剂及其制备方法，包括如下步骤：首先将乳化剂溶于油相溶剂中得到油相溶液，然后将丙烯酸(AA)单体，丙烯酰胺(AM)单体，功能性单体和少量功能性助剂溶解在水中配成水相溶液，在高速剪切乳化剂的作用下得到稳定的反相乳液，通一段时间的氮气除氧后滴加适量的引发剂合成了在高矿化度下具有较高表观粘度的新型减阻剂聚合物。本发明制备所得的新型抗盐减阻剂聚合物能够克服高矿化条件下聚合物增粘性降低的缺陷，对于油田驱油污水有较好的减阻效果。

技术领域

本发明涉及油田生产领域，尤其涉及一种抗盐减阻剂、其制备方法及用途。

背景技术

页岩气的储层具有低孔隙率和低渗透率的特点，开采难度大，目前主要采用滑溜水压裂工艺进行开采，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。

CN104232056A公开了一种压裂液减阻剂及其制备方法，该压裂液减阻剂含有水溶性单体形成的聚合物、稳定剂、水溶性无机盐和去离子水，其中，所述压裂液减阻剂不包含有机溶剂和表面活性剂，所述水溶性单体为丙烯酰胺和阴离子单体，所述稳定剂为聚谷氨酸和聚氧化乙烯的复配体系。本发明提供的压裂液减阻剂具有良好的环保性能，在室温下可以稳定储存3个月以上，且减阻效果明显，减阻率可高达78.5％，压裂液减阻剂成本便宜、原料易得以及速溶效果好，在清水以及NaCl中的溶解时间不超过10分钟。

CN103030740A公开了一种聚α-烯烃减阻剂及其制备方法。该聚α-烯烃减阻剂，原料组成为α-烯烃、溶剂、齐格勒纳塔催化剂、气体；气体为乙烯或丙烯气体；本发明是在氮气保护下在α-烯烃和溶剂中加入齐格勒纳塔催化剂进行长链烯烃部分聚合反应，然后通入乙烯或丙烯气体进行二元共聚合反应后得到聚α-烯烃减阻剂，具有原料乙烯或丙烯气体在反应中不易自聚且价廉易得、所得的聚α-烯烃减阻剂的减阻率高的特点，降低了生产成本，提高了抗剪切性。

上述现有技术中均涉及到减阻剂，但这些减阻剂在纯水中具有良好的减阻效果，而在盐水中减阻效果较差，因为常用的减阻剂主要是聚丙烯酰胺，其化学性质对于盐性环境非常敏感，当将现有减阻剂加入到具有盐性的使用环境中时，聚丙烯酰胺分子分发生卷曲，导致其减阻效果下降，当使用环境的盐水浓度达到30000ppm时，其使得现有减阻剂调配的流体黏度下降60％以上，使得减阻效果显著下降，对于正常生产产生不良影响。

同时，聚合物驱油已成为油田生产过程中的一项重要的提高采收率方法，但随着油田注入聚合物规模的不断扩大，使得油田生产过程中清水的用量逐年增多，这使得含油污水采出量急剧上升，出现污水外排增大的趋势。由于含油污水矿化度(即含盐度)较高，当使用普通的聚合物配制减阻剂时，在相同的减阻剂浓度条件下，由于盐度的增加会使得聚合物配制的减阻剂注入液的粘度降低，影响聚合物的驱油效果。油田每年排放的污水，不仅造成了环保罚款，而且污水排放时还要交纳大量的排污费，增加了油田聚合物驱油的生产成本。随着三次采油技术的发展，聚合物驱油技术对聚合物产品提出新的要求。

现有的部分水溶性高分子由于其具有较高的分子量或带有聚电解质的特性，在较低浓度下都有很大的水动力学体积，因此能使水溶液的粘度大幅度提高。然而，由于水溶性聚合物的溶液粘度受温度、离子强度、聚合物分子中的电荷密度等因素的影响，在各种严格条件如高盐地层条件下，一些常用聚合物的增粘性能往往大幅度降低。近二十年以来，提高聚合物溶液的耐盐性已经成为备受水溶性高分子研究者关注的课题之一。使用的现有聚合物在高盐地层条件下有效粘度迅速降低，使得聚合物驱的现场应用受到了诸多限制，因而需要寻求性能更好的聚合物。