[发明专利]一种自修复的压裂液增稠剂及其制备方法

说明书

一种自修复的压裂液增稠剂及其制备方法，属于油田采油助剂技术领域。本发明以马来酰亚胺、糠醛、N，N‑二甲基1，3‑丙二胺、环氧氯丙烷、丙烯酸、丙烯酰胺和聚乙二醇为主要原料制备的基于氢键和Diels‑Alder动态共价键的凝胶压裂液体系可以在压裂过程中凝胶被破坏时产生瞬时自修复的能力，从而使压裂液体系保持动态稳定性，阻止压裂过程中脱砂，并保证压力的稳定；同时该压裂液体系具有摩阻低、易破胶易返排的优点。总体上该压裂液体系具有优良的自修复能力，呈现出良好的稳定效果。本发明得到的压裂液增稠剂具有自修复能力，且制备工艺可靠，能够显著提高压裂液的稳定性能。

技术领域

本发明属于油田采油助剂技术领域，涉及一种自修复的压裂液增稠剂及其制备方法，特别涉及一种基于氢键和Diels-Alder动态共价键的自修复新型凝胶压裂液增稠剂及其制备方法，尤其涉及一种以马来酰亚胺、糠醛、N,N-二甲基1，3-丙二胺、环氧氯丙烷、丙烯酸、丙烯酰胺和聚乙二醇为主要原料得到的基于氢键和Diels-Alder动态共价键的自修复新型凝胶压裂液增稠剂及其制备方法。

背景技术

压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，在提高原油采收率、改善注水条件等方面起着非常重要的作用。压裂施工的目的是在设计施工的限度范围内达到最大的裂缝导流能力，压裂液性能好坏是压裂成败的最关键因素。为了获得良好的水力压裂效果，一般要求压裂液具有悬砂能力强、摩阻低、稳定性好及易返排等性能。

公开号为CN103113875A的中国发明申请，公开了一种水基压裂液增稠剂及其制备方法。所述增稠剂含有丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2甲基-1-丙磺酸、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、络合剂、链转移剂、氢氧化钠溶液、引发剂与水。所制备的增稠剂在水基压裂液中质量分数为0.35%时，其表观粘度为140mPa·s，在170S^-1、95℃下，连续剪切30min，粘度保持率在60%以上。

公开号为CN105985765A的中国发明申请，公开了一种压裂液增稠剂及其制备方法和压裂液。所述压裂液增稠剂组成为：丙烯酰胺、不饱和羧酸、烷基酚聚氧烯醚不饱和酸酯、N，N-二甲基-烷基叔胺、卤代环醚、引发剂和水，其中，所述丙烯酰胺、所述不饱和羧酸、所述烷基酚聚氧烯醚不饱和酸酯、所述N，N-二甲基-烷基叔胺和所述卤代环醚的质量百分比之和为15％～25％，所述引发剂的质量百分比为0.04％～0.09％。

公开号为CN106146730A的中国发明申请，公开了一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂及其制备方法和压裂液，所述丙烯酰胺类聚合物增稠剂组成为：所述增稠剂的质量百分比组成为：亲水性丙烯基单体20％～45％、疏水性丙烯基单体4％～6％、乳化剂1％～2％、引发剂0.2％～0.5％、潜伏性交联剂和余量的水，其中，所述潜伏性交联剂占所述亲水性丙烯基单体和所述疏水性丙烯基单体质量和的0.5％～1.8％。

对于目前使用的由线形多糖或聚丙烯酰胺衍生物等一系列聚合物形成的冻胶压裂液均存在稳定性差的问题，这使得在施工过程中脱砂严重，压裂效果差。因此，增加压裂液的稳定性是提高压裂施工效果的重要措施之一。

发明内容

通过Diels-Alder可逆共价键，自修复水凝胶能够在受到损伤后自发地实现损伤部位的修复，恢复水凝胶的力学性能或功能，使其显现出极好的稳定性。发明人通过不懈努力发现，利用自修复水凝胶的这一特点，可制备具有自修复功能的压裂液，以解决目前压裂施工遇到的压裂液不稳定的问题。

本发明以马来酰亚胺、糠醛、N，N-二甲基1，3-丙二胺、环氧氯丙烷、丙烯酸、丙烯酰胺和聚乙二醇为主要原料制备的基于氢键和Diels-Alder动态共价键的凝胶压裂液体系可以在压裂过程中凝胶被破坏时产生瞬时自修复的能力，从而使压裂液体系保持动态稳定性，阻止压裂过程中脱砂，并保证压力的稳定；同时该压裂液体系具有摩阻低、易破胶易返排的优点。总体上该压裂液体系具有优良的自修复能力，呈现出良好的稳定效果。