[发明专利]减阻剂及其制备方法以及滑溜水压裂液和应用

说明书

本发明涉及压裂液技术领域，公开了一种减阻剂及其制备方法以及滑溜水压裂液和应用。所述减阻剂含有式(1)所示的结构单元和式(2)或式(3)所示的结构单元；m为20000‑28000，n₁为90‑130，n₂为50‑80；所述减阻剂的重均分子量为150万‑200万；该滑溜水压裂液具有良好的耐温耐剪切性，并具有较好的减阻效果；

技术领域

本发明涉及压裂液技术领域，具体涉及一种减阻剂及其制备方法以及滑溜水压裂液和应用。

背景技术

石油作为一种高效能源在国民经济的发展中发挥着重大作用。超低渗、致密油藏孔隙结构复杂，储层物性较差，储层发育的多是微-纳米级孔喉，基质储量动用困难，常规水驱开发的采收率较低，多数油田采取压裂方式开发。

压裂液的种类选择往往取决于油藏性质，油田较常用的水基压裂液体系主要有水基冻胶压裂液、胍胶压裂液、滑溜水压裂液三种。滑溜水压裂液以其低成本低伤害的特性广泛应用于非常规油气的开发。在大排量注入情况下，滑溜水中需要加入减阻剂，从而实现大排量泵注，弥补了水粘度低、携砂能力差等诸多问题。

滑溜水压裂液技术是目前页岩气开发作业中应用最多的压裂液技术，其特征是以聚合物为主剂，配合杀菌剂、表面活性剂和阻垢剂等辅剂从而形成完整配方体系，具有较高的黏度和较好的减阻作用，与清水相比可减阻60％以上。目前有关滑溜水压裂液的研究主要在于减阻剂的优化，以配液简便的乳液型聚丙烯酰胺类减阻剂为例，虽然溶解速度快，但耐剪切效果差，在高排量下连续剪切20分钟减阻率就从75％下降到60％以下。常规粉末型纯聚丙烯酰胺类减阻剂可在高排量下达到70％甚至是75％以上的减阻率，但耐温效果较差，在超过90℃聚合物链剪切破坏严重，减阻率不足50％。

近年来，随着非常规油气田资源的勘探和开发，对压裂增产技术要求越来越高，迫使国内外对滑溜水压裂液的研究也逐渐成熟，其种类不断增多。目前滑溜水压裂液受到减阻效果和耐温耐剪切效果等因素限制，现有技术中还没有比较成熟的能够兼顾减阻和耐温耐剪切的滑溜水压裂液。

因此，研究和开发一种滑溜水压裂液具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的滑溜水压裂液耐剪切性能和耐温性能的缺陷问题，提供一种减阻剂及其制备方法以及滑溜水压裂液和应用，该滑溜水压裂液兼具有良好的耐温和耐剪切性，并具有较好的减阻效果。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种减阻剂，其中，所述减阻剂含有式(1)所示的结构单元和式(2)或式(3)所示的结构单元；

其中，m为20000-28000，n₁为90-130，n₂为50-80；所述减阻剂的重均分子量为150万-200万。

本发明第二方面提供了一种前述所述的减阻剂的制备方法，其中，所述的制备方法包括：

(1)在溶剂存在下，将纳米二氧化硅和带双键的硅烷偶联剂接触进行第一反应，得到改性纳米二氧化硅；

(2)在氮气和引发剂存在下，将所述改性纳米二氧化硅、助分散剂、式(4)所示的丙烯酰胺和水接触进行第二反应，以及将得到的反应产物进行洗涤、真空干燥和研磨处理，得到减阻剂；

其中，所述带双键的硅烷偶联剂具有式(5)或式(6)所示的单体：

其中，X₁选自-Cl和/或-CH₃；