[发明专利]一种多元缔合型压裂液稠化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多元缔合型压裂液稠化剂及其制备方法，属于油田化学与工程技术领域。所述方法为：首先采用丙烯酰胺、甲基丙烯酸、抗盐单体、抗温单体、疏水单体、助溶剂、氧化性引发剂和水制得水相，然后将水相分成水相A和水相B两部分，或者分别配制水相A和水相B；将油溶剂与复合乳化剂混合均匀，加入油溶性引发剂，得到油相；先将水相A加入油相中引发聚合反应，然后加入水相B引发聚合反应，得到多元缔合型压裂液稠化剂。本发明制备的压裂液稠化剂是一种溶解性能好且具有耐盐、抗剪切能力的液态化多元缔合型压裂液稠化剂，该压裂液稠化剂可以一剂两用，除了具有优异的增稠性能和悬砂效果之外，还具有有效的减阻性能。

技术领域

本发明涉及油田化学与工程技术领域，具体涉及一种多元缔合型压裂液稠化剂及其制备方法，特别是涉及一种适用于在非常规页岩气、致密油气开采过程中用于在线压裂施工的多元缔合型压裂液稠化剂及其制备方法。

背景技术

丙烯酰胺类共聚物是一种典型的广泛应用的水溶性聚合物，在环境保护、石油开采等方面越来越得到重用。丙烯酰胺类多元共聚物作为压裂液稠化剂使用已有数十年，随着不断的研发创新，聚合物稠化剂生产工艺趋于成熟，产品性能也在不断提升，常用的聚合物稠化剂按物理形态分为粉末型和乳液型两种。其中，粉末型稠化剂储存方便、生产成本低、用量小，占据主导地位；乳液型稠化剂分散性强、溶胀速度快、现场使用方便。即便如此，粉末型和乳液型两种稠化剂也在应用过程中暴露出诸多问题。粉末状型稠化剂溶解较慢、对配液设备要求较高并且配制压裂液易形成鱼眼；大多数乳液型稠化剂中，高分子量线型长链物质占主导，如果用于高温高矿化度深井压裂，其抗盐性能、耐温性能、耐剪切性能不容乐观，稠化效率大打折扣，并且市场上的稠化剂产品功能太单一，一般都是增稠性能和悬砂效果较佳，但减阻性能则较差。

非常规油气资源倍受国内外重视，页岩气、致密油气开采已经成为油气开采的重中之重，但非常规油气开采方式较常规开采工艺差别较大，水基压裂技术是通过在清水中添加少量减阻剂及其它压裂助剂配制成低浓度、低伤害、低摩阻滑溜水压裂液。滑溜水体积压裂的关键就是合成一种低摩阻、低伤害的压裂液减阻剂，因此高性能压裂液减阻剂的研究已成为滑溜水体积压裂的重点。

压裂液减阻剂是被用来降低管道流体阻力的水溶性试剂，当水马力一定时，在压裂液中加入减阻剂能够降低流体与管柱间的摩擦力，进而增大施工排量，提高改造体积。国内外非常规油气田体积压裂所用的滑溜水减阻剂主要为J313型减阻剂或通过改性的线性胶及聚丙烯酰胺系列减阻剂。该类型的压裂液减阻剂有着较好的减阻效率，但其专一性太强，只能用于减阻，不具有增稠性能，无法兼作稠化剂。

现有技术对压裂液稠化剂进行了很多改进，在一定程度赋予了稠化剂的减阻性能。如中国专利申请CN201810542225.8公开了一种可在线施工的反相微乳液聚合物压裂体系作为稠化剂，该专利申请中的反相微乳液聚合物压裂体系在低用量下配制的液体具有降阻效果，但其在高矿化度条件下的增稠性能和减阻性能均有待进一步提高；中国专利申请CN201911025482.5公开了一种压裂用乳液聚合物及其制备方法，该专利申请中的压裂用乳液聚合物能够兼顾稠化和减阻的效果，但其在600mg/L盐水（6000矿化度）中的剪切粘度仅为30~40mPa·s，减阻率仅为70~74%的，其在高矿化度条件下的增稠性能和减阻性能均有待进一步提高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种多元缔合型压裂液稠化剂及其制备方法。本发明制备的压裂液稠化剂是一种溶解性能好且具有耐盐、抗剪切能力的液态化多元缔合型压裂液稠化剂；本发明中的所述多元缔合型压裂液稠化剂可以一剂两用，在高矿化度条件下，除了具有优异的增稠性能和悬砂效果之外，还具有有效的减阻性能，特别适合在高矿化度条件下使用。

本发明在第一方面提供了一种多元缔合型压裂液稠化剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：