[发明专利]耐盐耐温多用途页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐盐耐温多用途页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法，所述稠化剂的制备方法使用的原料为亲水单体、阳离子单体、第一阴离子单体、第二阴离子单体和超分子作用单体组成的五元共聚物。所述稠化剂的制备方法包括：将所述五元共聚物和水加入反应釜中溶解后，加入偶氮引发剂，调节pH值；将反应釜温度降低至4～6℃，通氮除氧；将反应釜温度降低至1～3℃，加入分子调节剂；通氮除氧后加入氧化还原引发剂，停止对反应釜降温，通氮除氧；待反应釜内达到反应最高温后保温，制得产品。本发明制得的稠化剂环保、易于降解，仅通过改变浓度就可用作页岩气藏体积改造所需的滑溜水、线性胶和冻胶压裂液体系，用量少，且耐盐耐温效果好。

技术领域

本发明涉及试油工程技术领域，具体来讲，涉及一种能够耐盐耐温多用途页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法。

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：如核心添加剂不同导致的工艺流程复杂，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。

公开号为CN107739422A的中国专利申请于2018年2月27日公开了一种甜菜碱型两性离子聚合物驱油剂及合成方法，该两性离子型共聚物是以80份丙烯酰胺、18份丙烯酸、1份3-(3-甲基丙烯酰胺丙基二甲氨基)丙基-1-磺酸盐和0.3份的N-烯丙基-2-苯氧乙酰胺为单体，以0.2～0.8份偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂，在pH＝5～9、50℃条件下，通过0.5mol/L的氯化钠溶液聚合2～5h而得到的。该两性离子型共聚物耐温110℃；其分两次合成稠化剂、结构增强剂，合成成本高；现场配液复杂，使用成本高。

公开号为CN111635489A的中国专利申请于2020年9月8日公开了一种多功能超分子稠化剂及其制备方法，以亲水非离子大单体、阳离子单体、阴离子单体及溶剂合成多功能超分子稠化剂，适用于温度150℃以内油气藏，可以作为疏水缔合物压裂液、滑溜水压裂液、稠化酸液等稠化液中一剂多用途稠化剂。该稠化剂分子量高，达到60～80万，降解不易，适用温度在150℃以内，无抗盐基团，抗盐能力较差，且配制的压裂液体系质量浓度在0.2％～2％之间，使用浓度较大。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

发明人经研究发现，亟需研发一种多功能稠化剂，仅改变用量就可以用作滑溜水、线性胶及交联冻胶压裂液体系，并且可以采用高矿化度(30000ppm～70000ppm)返排液直接配液，达到压裂返排液回用的目的；另外，随着深层页岩气的逐步开发，部分深层页岩气井的井温也达到120℃以上，多功能稠化剂的耐温能力也需要提高到150℃以上以满足生产需求。

有鉴于此，本发明目的之一是针对页岩气压裂液性能特征，对分子结构进行设计，优选适合的侧链单体，引入抗盐基团，通过合成试验及性能评价形成一种新型的多用途页岩气藏体积改造用稠化剂，尤其是一种适用于耐盐(例如，耐盐可达50000ppm左右)且耐温(例如，耐温可达150℃左右)的多用途页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法和多用途使用方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种耐盐耐温多用途页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法，所述制备方法使用五元共聚物为原料，五元共聚物由按质量份计65.5～70.5份的亲水单体、1.5～2.0份的阳离子单体、25.0～30.0份的第一阴离子单体、1.1～1.5份的第二阴离子单体和0.5～2.0份的超分子作用单体构成。其中，所述亲水单体为丙烯酰胺，所述阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，所述第一阴离子单体为丙烯酸钠，所述第二阴离子单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，所述超分子作用单体为由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2.7:1～3.3:1混合而成的混合物。