[发明专利]一种乳液型酸液稠化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乳液型酸液稠化剂及其制备方法，属于油气开采技术领域。该酸液稠化剂通过以下组分制备得到：阳离子单体，丙烯酰胺，N‑乙烯基吡咯烷酮，白油，乳化剂，油溶性引发剂，氧化还原引发剂，铁离子络合剂，和余量的水；其中，所述阳离子单体选自氯化三甲基氨丙基甲基丙烯酰胺、氯化三甲基氨丙基丙烯酰胺中的至少一种。本发明实施例提供的乳液型酸液稠化剂，通过上述组分之间的协同复配，制备得到的乳液型酸液稠化剂可用来配置胶凝剂，该胶凝剂应用在高温储层(例如180℃)中，其表观粘度稳定，在剪切60min后仍然保持良好，利于形成有效的酸液作用距离，从而提高碳酸盐岩储层高温深井的酸化效果。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种乳液型酸液稠化剂及其制备方法。

背景技术

作为碳酸盐岩储层改造的主体工艺技术，稠化酸酸化工艺技术自上世纪80 年代以来得到了广泛的应用。稠化酸的核心添加剂——酸液稠化剂的性能决定了稠化酸的缓速、降滤失和降阻性能等酸液性能，直接影响酸化改造效果。国内外试验过的酸液稠化剂主要有改性植物胶、生物胶和合成聚合物类，其中丙烯酰胺类聚合物产品开发和应用最多。

现有技术中，丙烯酰胺类聚合物稠化剂现状：主要有粉末型与乳液型稠化剂。针对粉末型稠化剂，赵修太课题组以AM、AMPS和复合阳离子单体 H-DMDAAC为原料，采用氧化还原体系、水溶液聚合法合成一种新型的胶凝剂 YJN-1，其在150℃，170s^-1剪切速率下，酸液粘度可达37.5mPa·s；专利 CN106146728A公开了一种用于胶凝酸体系的胶凝剂及其制备和应用，该胶凝剂主要由丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸盐三种单体水溶液聚合，干燥，造粒制得，其在150℃，170s^-1剪切速率下，酸液粘度可达20mPa·s。针对乳液型稠化剂，阎醒课题组以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料，采用反相乳液聚合法合成了一系列共聚物，其合成的共聚物在170S^-1剪切下，在149℃时其粘度为56mPa·s；陈大钧课题组以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和 AMPS为原料，采用反相乳液及油溶性引发剂氧化还原体系聚合，合成出一种胶凝剂CAT-3，当酸液当温度超过120℃时，CAT-3浓度为1.5％的酸液黏度仍保留在35mPa·s左右。

发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的丙烯酰胺类聚合物稠化剂适用于在150℃以内高温深井中使用，然而，随着油气田勘探开发的重点逐步转向超高温储层(例如，中石油西南油气田分公司川西地区、川东地区探井的井温均在160～180℃之间；中石油塔里木油田分公司大部分井的井温也在 160～180℃之间；中石化西南油气分公司在川西地区的井温均大于160℃)，常规的稠化酸在该储层温度下无法保持较好的表观粘度，因此，针对此类高温储层不能形成有效的酸液作用距离，无法达到深度酸化目的。

发明内容

本发明提供一种乳液型酸液稠化剂及其制备方法，可解决上述技术问题。

具体而言，包括以下的技术方案：

一方面，提供了一种乳液型酸液稠化剂，所述稠化剂通过以下重量百分比的组分制备得到：

阳离子单体20％～35％，丙烯酰胺0.5％～3.5％，N-乙烯基吡咯烷酮0.5％～3.5％，白油24％～32％，乳化剂1％-5％，油溶性引发剂0.01％～0.08％，氧化还原引发剂0.001％～0.01％，铁离子络合剂0.01％～0.1％，和余量的水；

其中，所述阳离子单体选自氯化三甲基氨丙基甲基丙烯酰胺、氯化三甲基氨丙基丙烯酰胺中的至少一种。

在一种可能的设计中，所述乳化剂为SP-80乳化剂、SP-85乳化剂中的至少一种。

在一种可能的设计中，所述油溶性引发剂为过氧化二苯甲酰。

在一种可能的设计中，所述氧化还原引发剂为过硫酸钾和亚硫酸钠。