[发明专利]一种页岩压裂液助排剂双子杂化氟表面活性剂的制备方法

说明书

本发明公开一种页岩压裂液助排剂双子杂化氟表面活性剂的制备方法，其特点是各组分按重量计，在装有回流冷凝装置的三口反应瓶中加入溶剂10～200份，催化剂0.5～8份，在冰浴和通氮气下，逐滴加入含有溶剂20～200份和2‑全氟烷基乙醇10份的溶液，搅拌反应4小时，然后升温至45～95℃，缓慢滴加含有20～200份溶剂和0.5～10份二环氧烷烃的溶液，反应10～36小时，然后再将含有溶剂10～250份和卤代烷基磺酸钠盐3～15份的溶液逐渐滴加到三口反应瓶中，继续反应24～72小时，维持反应温度在45～95℃内；将反应产物减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物，然后进行硅胶柱色谱分离，得到双子杂化氟表面活性剂，产率为60～90％；这种氟表面活性剂能显著降低页岩的毛管压力。

一、技术领域

本发明涉及一种页岩压裂液助排剂双子杂化氟表面活性剂的制备方法，这种含氟表面活性剂还可用作砂岩压裂液助排剂，以及三次采油技术中的驱油剂，属于有机化学、表、界面化学、压裂和提高油气采收率领域。

二、背景技术

页岩气是非常规天然气资源,赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中,我国可能拥有世界最大的页岩气技术可采储量，约为26×10¹²m³，与美国24.4×10¹²m³的资源量相当。四川是我国页岩气最富集的地区，可采资源量约为4.42×10¹²m³，占我国的17.7％，有望成为中国最大的页岩气生产基地，但是，我国的开发技术和地质勘探将面临挑战，核心技术不成熟，还没有实现大规模工业化开采，页岩储层的总孔隙度一般低于10％，渗透率极低，基质渗透率数量级为10^-9～10^-6μm²，需要进行压裂增产才能实现工业开发，页岩气开采的核心技术是压裂，而所用压裂液滑溜水的返排率低，只有10％～60％，大部分页岩储层压裂液的返排率低于50％，大量液体滞留在储层内，这使得累积产气量减少，并且引起水资源的更大消耗，另外，页岩整体是亲水的，压裂过程中液体在新形成的裂缝表面发生吸附形成水膜，消耗压裂液中大部分水，吸附在页岩表面的水在返排过程中解吸率极低，使得返排率低。而性能优异的助排剂能降低页岩表面的水膜厚度，减小储层水锁伤害，显著降低返排液的流动阻力。因此，高效压裂液助排剂的研制，能提高页岩气产能，保护水资源，提升开发技术水平。