[发明专利]清洁环保型压裂液用复合增稠剂及制备方法

说明书

本发明提供一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂及制备方法。所述复合增稠剂包括胺基羟乙基聚丙烯酰胺、植物胶、黄原胶、真菌纤维素酶、乙二胺四乙酸二钠和硫酸钠。本发明制备得到的清洁环保型压裂液用复合增稠剂，具有较强的增稠、耐温、抗剪切能力，悬浮携砂能力好，降摩阻性好，易破胶易返排，压裂成功率高，返排回地面后更加容易降解，对环境不会造成污染；同时本发明复合增稠剂体系组分少、配置环节少，易于控制质量，可现用现配，且制备得到的压裂液用复合增稠剂性能稳定，可长时间保持一定粘度的液体状态，无分层和沉淀产生；从而拓展其应用领域，具有良好的工业化应用前景和实际应用之价值。

技术领域

本发明属于常规和非常规油气压裂技术所需的增稠剂技术领域，具体涉及一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂及制备方法。

背景技术

地层压裂技术的目的是通过压裂使地层渗透率增加，达到常规及非常规油气藏增产目的。在配置压裂体系时，增稠剂作为形成凝胶的主要原料(大约占95％以上)，用交联剂等助剂使增稠剂形成凝胶状物质，携砂进入地层压裂后的缝隙。完成携砂后，还需返排回地面，返排越彻底，残渣越少，地下油气层伤害越轻。

目前压裂增稠剂主要分三种类型：一是高分子植物胶，例如瓜尔胶以及瓜尔胶的化学改性产品，二是化学合成高分子增稠剂和生物化学合成高分子增稠剂，三是表面活性剂复合凝胶。

目前，地层压裂最常用的增稠剂是瓜尔胶以及瓜尔胶的化学改性产品，由于瓜尔胶及瓜尔胶的化学改性产品粘度大且静切力小，凝胶后的剪切流变性好，利于施工，所以，瓜尔胶的用量最大，但是瓜胶主要生产地在印度，国内类似结构的有田箐胶，但是田箐胶相对于瓜胶，其粘度低，凝胶强度低。另外植物胶(包括：田箐胶瓜胶)残渣多，对致密岩层，特别是对非常规油气田，比如，对页岩气田的开发中，地层渗透率伤害大，所以，需要改性或寻找一种残渣少但凝胶强度高的增稠剂。

专利公开号CN1390856A公开了一种瓜胶醚化工艺，涉及天然大分子多糖类瓜胶的衍生物制备技术。瓜胶醚化物无毒、无刺激、生物降解完全。这是对瓜胶的化学改性，通过该种化学改性，减少残渣。

专利公开号CN101248091公开了一种含有氨烷基团的瓜胶衍生物以及制备该种多聚糖衍生物的方法，该方法使用二羟基氨烷基卤化物通过瓜胶或瓜胶衍生物的自由羟基团的醚化反应得以进行。这也是对瓜胶的化学改性，改性后的瓜胶应用于压裂液时具有可生物降解的优点。

张洁，王海洋等2016年发表文章《磺化瓜胶的合成及性能研究》，通过对瓜胶进行磺化改性，大大提高了其性能。磺化瓜胶用于压裂液时，其效能相对普通瓜胶有了较大提升。

由上述分析可知，目前通常针对瓜胶和/或田箐胶进行改性研究，从而制备得到性能更为优异的压裂增稠剂，因此有必要从高分子增稠剂等其他压裂增稠剂入手，制备出更为清洁环保，同时具有良好凝胶强度和流变稳定性的压裂增稠剂。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂及制备方法，本发明复合增稠剂中包含天然植物胶、黄原胶、胺基羟乙基聚丙烯酰胺和真菌纤维素酶等，制备出一种新的合成聚合物——胺基羟乙基聚丙烯酰胺，该聚合物与聚丙烯酰胺相比，具有凝胶强度更高，剪切条件下流变性更稳定等优点，同时与植物胶和黄原胶混合后，形成静切力小但黏度高，凝胶强度高的适用于压裂用的增稠剂；同时通过真菌纤维素酶，可将植物胶和黄原胶中的不溶性残渣改性成可溶性物质，从而极大降低残渣，携砂进入地层后，对地下油气层无伤害，压裂成功率高，返排回地面后更加容易降解，对环境不会造成污染，本发明清洁环保型压裂液用复合增稠剂原料廉价易得，制备方法简单，具有广阔的工业化生产价值和实际应用价值。

本发明的目的之一是提供一种清洁环保型压裂液用复合增稠剂。

本发明的目的之二是提供上述清洁环保型压裂液用复合增稠剂的制备方法。

本发明的目的之三是提供上述清洁环保型压裂液用复合增稠剂的应用。