[发明专利]一种减阻剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种减阻剂及其制备方法，其首先采用多乙烯多胺和不饱和季铵盐制备支化季铵盐，后采用不饱和酰氯对其进行封端以得到支化季铵盐单体，最后将丙烯酰胺单体、丙烯酸单体、不饱和聚氧乙烯醚单体以及支化季铵盐单体进行共聚以得到减阻剂。本发明的减阻剂，无论是在清水中还是在盐水中，其均具有较好的减阻率，在添加量为0.1％的条件下，减阻率可达76％以上，即使在含盐量为5％的条件下，其减阻率仍然能够达到74％以上，说明本发明的减阻剂具有较好的耐盐性；同时，即使在长时间的剪切条件下，其减阻率仍然能够达到70％以上，说明本发明的减阻剂具有较好的耐剪切性。

技术领域

本发明涉及压裂液添加剂技术领域，具体涉及一种减阻剂及该减阻剂的制备方法。

背景技术

随着国内钻探力度的增加，浅层油藏/气藏大多已经达到生产后期甚至开采完毕，因此，深井、超深井越来越多，在压裂过程中，由于压裂液的摩阻过高，压力损失大，特别是对于超深井来说，其压力已经超过了现有的地面压裂设备的极限。

因此，国内外通常在压裂液中添加减阻剂来降低夜压裂液的摩阻，减少压裂过程中的压力损失。减阻剂通常分为高分子聚合物类减阻剂、表面活性剂类减阻剂以及纳米颗粒类减阻剂，其中，高分子聚合物类减阻剂因其效果好、价格低廉、用量少等优势，是目前最常用的压裂液减阻剂。

如中国专利CN112410013A公开了一种悬浊液状减阻剂，其包括水溶性高分子聚合物、表面活性剂、增稠剂和油溶剂，该减阻剂通过将水溶性高分子和表面活性剂进行复配，其最终的减阻效果较好，同时易于使用。

中国专利CN106317317A公开了一种丙烯酰胺系三元共聚物和压裂用减阻剂及他们的制备方法，其以丙烯酰胺，丙烯酰胺类季铵盐、丙烯酰胺类一元醇为聚合单体进行聚合，将聚合产物与稳定剂、无机盐、水进行复配后即得减阻剂，其具有较好的减阻性能。

但上述的减阻剂，由于高分子聚合物类减阻剂本身的特性，其耐剪切性较差，在地层中的降解速度较快，后续过程中难以达到想要的减阻效果，同时上述减阻剂的效果单一。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种减阻剂的制备方法，其不仅具有较好的减阻率，同时具有较好的耐剪切性，还具有一定的页岩抑制效果。

本发明提供的技术方案是，一种减阻剂的制备方法，包括以下步骤：

取1摩尔份多乙烯多胺溶解于第一溶剂中，另取1摩尔份不饱和季铵盐溶解于第二溶剂中，在50～80℃、氮气气氛并持续搅拌的条件下，将不饱和季铵盐溶液滴加至多乙烯多胺溶液中，滴加完毕后，维持前述条件持续反应2～4h，反应结束后经提纯即得G1；

取1摩尔份G1溶于第一溶剂中，另取1摩尔份不饱和季铵盐溶于第二溶剂中，重复上述步骤，重复次数为m-2或m-1，其中，m为多乙烯多胺中氨基基团上氢原子的数目，即得支化季铵盐G；

取1摩尔份支化季铵盐G，使其与1摩尔份不饱和酰氯进行酰胺化反应，制得支化季铵盐单体；

取重量比为120～200:50～110:3～12:2的丙烯酰胺单体、丙烯酸单体、不饱和聚氧乙烯醚单体、支化季铵盐单体，在通入氮气并持续搅拌的条件下，将四种单体依次加入水中溶解并配置成浓度为20～30％的水溶液，后加入引发剂，所述引发剂的加量为四种单体总加量的0.3～0.5％，反应6～10h即得，所述反应条件为：温度为30～40℃，搅拌速度小于100r/min。

本发明的一种实施方式在于，所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的一种。

本发明的一种实施方式在于，所述不饱和季铵盐为三甲基乙烯铵、三乙基乙烯基铵中的一种。

本发明的一种实施方式在于，所述第一溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、四氢呋喃中的一种，所述第二溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、四氢呋喃中的一种。