[发明专利]环保多用途页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保多用途页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法。稠化剂由如下质量分数的组份构成：亲水单体85.5%～86.5%；阳离子单体7.5%～8.5%；阴离子单体5.5%～6.5%；超分子作用单体0.5%～1%。本发明可实现一种稠化剂通过仅改变浓度用作页岩气藏体积改造所需的所有多种压裂液体系，相对于常规乳液降阻剂，不含白油，转化率更高，产品整体更加环保、易于降解、达到无毒标准。

技术领域

本发明涉及一种环保多用途页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法，属于试油工程技术领域。

背景技术

体积改造是目前页岩气资源开发的重要手段，多采用以低粘度的乳液降阻滑溜水为主体、线性胶与交联冻胶为辅的混合压裂液模式。与传统压裂模式相比，该混合压裂液在应用过程中表现出了良好的改造效果，但是，也显现出一系列生产问题：乳液降阻滑溜水含油量大、分子量大导致的环保问题；携砂能力差；核心添加剂不同导致的工艺流程复杂。

1、常规乳液降阻剂的环保问题：常规乳液降阻剂含有70%的白油，进入地层有一定的环保风险，且油类物质也会造成返排液处理困难。并且常规乳液降阻剂仅靠线性分子结构减阻，分子量更大，难于降解。

2、携砂能力差：常规降阻滑溜水所使用的减阻剂多为长链线性高分子聚合物，其结构粘度低，对支撑剂的输送能力差，结果必然导致支撑剂过早沉降，无法运移至裂缝远端，实现支撑剂均匀铺置，进而影响裂缝导流能力。而且，携砂能力差还会直接导致用于携砂的压裂液量增加，造成用水量增加。所以，在满足减阻性能的前提下，提升滑溜水压裂液的携砂能力是提升体积压裂改造效果、减少用水量进而提高设备利用率的有效途径。

3、核心添加剂不同导致的工艺流程复杂：目前采用以低粘度的降阻滑溜水为主体、线性胶与交联冻胶为辅的混合压裂液。多体系复合压裂时，由于核心添加剂不同，现场施工时通常需要进行流程切换才能实现体系间的转换，造成工艺流程复杂、人力资源与添加剂材料的不必要浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种环保多用途页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法。本发明可实现一种稠化剂通过仅改变浓度用作页岩气藏体积改造所需的所有多种压裂液体系，相对于常规乳液降阻剂，不含白油，转化率更高，产品整体更加环保、易于降解、达到无毒标准。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种环保多用途页岩气藏体积改造用稠化剂，其特征在于，由如下质量分数的组份构成：

亲水单体 85.5%～86.5%；

阳离子单体 7.5%～8.5%；

阴离子单体 5.5%～6.5%；

超分子作用单体 0.5%～1%。

所述亲水单体为丙烯酰胺。

所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。

所述阴离子单体为丙烯酸纳。

所述超分子作用单体为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵按照质量比2.5:1混合的混合物。

一种环保多用途页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将4种单体按照比例加入反应釜中，用纯水充分溶解成总单体质量分数为30%~35%的水溶液，加入链转移剂，并调节pH值至7±0.1；

2）加热反应釜至30~35℃，通入氮气30~60min除氧；

3）加入氧化还原反应引发剂；

4）待反应釜温度升至40~45℃，加入偶氮引发剂；