[发明专利]一种抗高温速溶型酸化压裂液用稠化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗高温速溶型酸化压裂液用稠化剂的制备方法，由丙烯酰胺单体为丙烯酰胺、两种季胺盐阳离子单体、含磺酸基单体、带杂环结构单体在水溶液中通过自由基氧化还原和偶氮盐复合引发共聚，聚合后通过造粒、干燥，研磨成40目以下颗粒而成。通过引入含磺酸基单体和含杂环单体，提高了阳离子改性聚丙烯酰胺的耐温性和速溶性。通过引入两种季铵盐类阳离子单体进行共聚，合成出的阳离子改性聚丙烯酰胺大幅度提高了对酸液的增黏性以及强酸对黏土的稳定性，可作为强酸基液压裂液用稠化剂。由于链节上杂环的加入使酸液稠化剂稳定性增强，同时后期抑制了压裂液对地层黏土的膨胀运移。

技术领域

本发明属于石油开采中酸化压裂技术领域，具体涉及一种抗高温速溶型酸化压裂液用稠化剂的制备方法。

背景技术

酸化压裂是一种油气井增产技术，利用酸液溶蚀地层中的酸溶性污染物和矿物，通过除垢、解堵、造缝的方式恢复或提高地层渗流能力，从而实现注水井增注，提高油气井产量。为了减轻酸液对沿途管线和设备的腐蚀，改进酸液的缓蚀性能，实现多层非均质油气藏均匀进酸，控制酸液滤失等都必须将酸液进一步稠化。稠化剂作为一种酸液增稠剂，可以降低酸液体系中H⁺的传递扩散速度，降低流体滤失，同时在酸压过程中起到延缓酸岩反应，减小摩阻的作用。我国上世纪80年代开始引进国外稠化酸液技术，随着对稠化剂认识的加深，稠化酸液技术现场应用范围的扩大，对酸液稠化剂的要求不断提高，主要表现为增稠能力强，稳定性、配伍性好，溶解速度快，现场应用简单，具有无毒等特点。国内外普遍采用的稠化剂主要是丙烯酰胺共聚物，纤维素及其多糖和脂肪胺类聚合物。这类聚合物由于抗温性较差，导致高温井无法应用，而阳离子改性聚丙烯酰胺对酸液增粘效果较好，耐酸性、耐温性都将增大。特别是通过将丙烯酰胺、DAC、DMDAAC、AMPS、N-乙烯基吡咯烷酮等单体共聚，使得阳离子改性聚丙烯酰胺兼具强酸液稳定性、增粘性、强酸液复配性、抗高温性、溶解速度快等特点，具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐温性和速溶性好、稳定性强的抗高温速溶型酸化压裂液用稠化剂的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抗高温速溶型酸化压裂液用稠化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向290-610重量份纯水中依次加入100-150重量份精制丙烯酰胺单体、折百100-250重量份季胺盐阳离子单体、折百50-200重量份含磺酸基单体、5-10重量份带杂环结构单体搅拌至完全溶解，用磷酸或盐酸调节溶液PH值为4-7，在0-2℃温度下，鼓氮气除氧20min后加入偶氮二异丁腈0.001-0.002重量份，再继续除氧10min加入偶氮盐-V500.00001-0.00003重量份，再继续除氧20min后加入叔丁基过氧化氢0.00002-0.00005重量份，2min后再加入硫酸亚铁铵0.00006-0.0001重量份，接着通氮气直至溶液变粘稠后封口。

2)封口后待溶液温度升至最高值并自然降温2h后，取出胶体进行造粒成2-3mm颗粒，于65℃下干燥，干燥结束后研磨筛分成40目以下颗粒即得成品。

进一步地，所述步骤1)中季胺盐阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)中的两种。

进一步地，所述步骤1)中含磺酸基单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基磺酸钠(AMPS钠盐)或烯丙基磺酸钠中的一种。

进一步地，所述步骤1)中带杂环结构单体为乙烯基吡咯烷酮或2-乙烯基哌嗪中的一种。

本发明稠化剂的结构式如下：

其中，式中m＝15-25，n＝12-38，p＝18-49，x＝47-16，y＝2-8。

本发明具有以下有益效果：