[发明专利]一种适用于页岩储层压裂改造的低吸附耐盐降阻剂

说明书

本发明公开了一种适用于页岩储层压裂改造的低吸附耐盐降阻剂，由以下质量百分比的原料制成：非离子单体35～50％、耐盐阳离子单体8～18％、低吸附阳离子单体2～5％、非极性溶剂15～25％、乳化剂0.7～5.5％、乳化助剂6～12％、转相剂0.2～2.5％、引发剂0.002～0.15％、余量为去离子水。非离子单体为N,N‑二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十六烷基酯中的一种或至少两种的混合物。耐盐阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酸N,N‑二甲基氨基乙酯或两者的混合物。低吸附阳离子单体为含有极性基团的季铵盐。本发明的降阻剂具有耐盐和低吸附的特点，用降阻剂配制的滑溜水，在页岩表面的吸附量小，对页岩储层伤害小。

技术领域

本发明涉及油气储层压裂改造技术领域，特别涉及一种低吸附耐盐降阻剂，适用于页岩储层大规模水力压裂改造。

背景技术

页岩储层具有低孔、低渗特征，需要开展大规模水力压裂改造才能满足工业开采要求。大规模水力压裂以大液量、大排量为主要特点，单段液量超过2000m³，排量超过10m³/min，需要入井液体具有低伤害、强降阻性能。

常规胍胶压裂液对储层基质的渗透率损害率超过30％，严重影响增产效果。同时，大排量泵注带来的高速剪切会严重影响胍胶压裂液的降阻，增黏性能，容易引起造缝困难、脱砂等施工问题。因而，页岩储层压裂改造通常采用滑溜水压裂液，其以降阻剂(一般采用聚丙烯酰胺类聚合物)为主剂，具有黏度低、对储层伤害小、降阻性能好的特点，依靠高排量保持输送支撑剂的能力。

页岩储层压裂改造滑溜水压裂液用量大，压后返排液量随之增加，“不落地、零污染”的环保要求对页岩储层压后返排液的处理提出了严峻考验。目前最有效的处理方法是开发适应压后返排液矿化度的降阻剂，将降阻剂加入返排液中配制滑溜水压裂液，用于下一阶段压裂施工，从而重复利用返排液，减少清水消耗，达到保护环境、降低开发成本的目的。

常规降阻剂抗盐性能差，将其加入返排液中配制的滑溜水压裂液降阻性能大幅下降，无法满足高矿化度返排液回收利用的压裂施工需求。相关专利CN 106590614 A公开了一种速溶型耐盐降阻剂，该降阻剂在0.05％的加量时，在30000ppm的盐水中降阻率能达到70％以上，然而对更高矿化度盐水下的降阻率没有提及。CN 103333672 A公开了一种低分子量阳离子聚丙烯酰胺降阻剂在页岩气藏高矿化度水中的应用。CN 107057675 A公开了一种适用于页岩储层压裂改造的高耐盐反相乳液降阻剂，该降阻剂在100000ppm的高矿化度盐水中降阻率达75.8％，具有良好的耐盐性能。现有公开报道的降阻剂所适用的矿化度最大值仅为100000ppm，而实施压裂返排液的矿化度通常超过100000ppm，因此需要研发所适用矿化度范围更大的降阻剂。

同时，降阻剂在页岩表面通过化学键、氢键作用或静电作用在岩石裂缝壁面和基质孔隙中发生吸附滞留，目前常用的阴离子聚丙烯酰胺类降阻剂在页岩表面的吸附量大于5mg/g，吸附滞留伤害严重影响页岩气的高效开发。因此，降阻剂的吸附性能直接影响着滑溜水压裂液对页岩储层的伤害程度。

发明内容

本发明的目的是针对现有降阻剂的耐盐性能差，降阻剂在页岩表面的吸附量大的技术问题，提供一种在页岩表面吸附量少，且耐盐性能优异的降阻剂。

为了实现上述目的和其它优点，本发明提供了一种适用于页岩储层压裂改造的低吸附耐盐降阻剂，该降阻剂由以下质量百分比的原料组分制成：

非离子单体35～50％、耐盐阳离子单体8～18％、低吸附阳离子单体2～5％、非极性溶剂15～25％、乳化剂0.7～5.5％、乳化助剂6～12％、转相剂0.2～2.5％、引发剂0.002～0.15％、余量为去离子水。