CN103320114B - 一种多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂，评价指标为：0.3％水溶液20℃粘度≥30mPa·s；破胶后溶液粘度≤5mPa·s；静态悬砂时间≥10min。本发明还公开了制备上述多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂(APCF)。
本发明还涉及上述多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂的制备方法。
背景技术
压裂的目的是在地层中形成具有导流能力的裂缝，采用的压裂液在很大程度上决定了压裂效果。同时对压裂液的粘度有一定的要求，使其在压裂后能成为低粘度的流体而容易返排，以避免对地层中的油气层造成损坏。
目前采用的压裂液包括水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液和乳化压裂液等，其中水基压裂液具有成本低、安全性较高等优点，目前使用最为广泛。国内水基压裂液占整个压裂液体系的90％以上。压裂液增稠剂是水基压裂液中最主要的添加剂，其发展经历了半个世纪，但是性能更好的压裂液增稠剂一直是国内外学者的发展方向。目前使用的水基增稠剂种类繁多，按照其化学结构的不同可以分为天然半乳甘露聚糖类、纤维素类和合成聚合物类三大类。
天然半乳甘露聚糖类压裂液增稠剂主要包括胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基胍胶、羟丙基羧甲基胍胶和羟丙基羧甲基胍胶等。呈线性结构的胍胶是用瓜尔豆制备而成，而瓜尔豆喜热耐旱，对日照敏感的遗传特性限制了它的区域适应范围，加上目前水基压裂对瓜尔豆的需求快速增加，获得大批量的瓜尔豆越来越困难，价格也水涨船高。其它植物胶如田箐胶、香豆胶、魔芋胶及皂仁胶等也因成本和成胶性能不稳定而没有形成大规模推广。而且，天然半乳甘露糖类压裂液增稠剂配制的压裂液破胶不完全，破胶后残留在裂缝内的残渣严重降低支撑剂充填层的渗透率，伤害地层导致压裂增产效果变差，限制了此类增稠剂的充分发展。
纤维素类压裂液增稠剂主要包括羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羧甲基羟丙基纤维素(CMHPC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)等。纤维素类压裂液增稠剂普遍存在对盐敏感、对热稳定性差、增稠能力不大、残渣阻塞裂缝等缺点，限制了其现场应用。
合成聚合物类压裂液增稠剂在近年来成为国内外研究的热门方向。与天然聚合物相比，合成聚合物具有增稠能力强、破胶性能好、残渣少等特点。合成聚合物类增稠剂主要包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯、聚乙烯基胺和聚乙烯醇等。传统的聚合物类压裂液增稠剂的缺点是耐温耐盐性差、剪切稳定性差。为了使聚合物类压裂液性能提高，主要方法是引入缔合单体，增加聚合物增稠剂分子内主链的分子刚性，同时分子间产生一定强度的缔合作用，增强网状结构，故可提高一定性能。目前市场上增稠剂中的缔合单体各有千秋，缔合作用性能各异，其缔合作用较弱导致网状结构不稳定，从而使增稠剂性能参差不齐。因此亟需研发具有特色性能的缔合单体以得到性能优异的聚合物类压裂液增稠剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂。
本发明的又一目的在于提供一种制备上述多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂的方法。
为实现上述目的，本发明提供的多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂，其评价指标为：
0.3％水溶液20℃粘度≥30mPa·s；
破胶后溶液粘度≤5mPa·s；
静态悬砂时间≥10min；
通过下述方法得到：
A)多元缔合单体的合成
a)顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量49.5-56.9％的甲苯溶剂、12-14％的顺丁烯二酸酐搅拌至溶解，加入26-30％的碳链长度为8-22的长碳链醇和0.1-0.5％的对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至60-80℃进行反应，用5-6％的碱进行中和反应，冷却至室温后过滤，得到的白色固体为顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐；
b)N-长碳链烷基丙烯酰胺的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量45.5-51.9％的甲苯溶剂、38-42％的碳链长度为8-22的长碳链烷基胺搅拌至溶解，加入10-12％的丙烯酸和0.1-0.5％的对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至85-95℃，通过水分离器密闭分离反应产生的水，反应后在80-90℃减压蒸馏至无馏出物，冷却至室温后在反应釜中得到的淡黄色油状固体为N-长碳链烷基丙烯酰胺；
c)长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量30-32％的无水乙醇、48-50％的碳链长度为8-22的长碳链烷基二甲基叔胺搅拌至溶解，加入18-22％的氯丙烯或对氯甲基苯乙烯搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至50-60℃进行反应，在80-90℃减压蒸馏至无馏出物，得到的白色固体为长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵；
d)长碳链烷基乙烯基醚，碳链长度为8-22：购自太原市合成化工厂；
B)多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂的合成
保持釜内温度10-30℃，在搅拌混合釜中依次加入去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体，多元缔合单体顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐、N-长碳链烷基丙烯酰胺、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵、长碳链烷基乙烯基醚中的任意两种以上，搅拌至溶解；以去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体、多元缔合单体总质量100％计，去离子水55-75％，含有乙烯基团的水溶性单体占20-35％，多元缔合单体占5-10％；再加入占总质量0.1-0.5％的氧化还原体系引发剂和占总质量0.1-0.5％偶氮类引发剂进行多级引发；升温至80-95℃，控制在此温度下反应，使所得到的聚合物的分子量为200-400万；
氧化还原体系引发剂中的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，还原剂为亚硫酸氢钠或亚硫酸钠，氧化剂与还原剂有质量比为1∶1；
偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐或偶氮二异丁脒盐酸盐；
C)后处理
将分子量为200-400万的聚合物造粒、干燥、粉碎、包装后得到多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂。
所述的多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂，其中，顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐的合成中的碱为氢氧化钠。
所述的多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂，其中，含有乙烯基团的水溶性单体为含有丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的任意两种以上。
本发明提供的制备上述多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠的方法，包括下述步骤：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量49.5-56.9％的甲苯溶剂、12-14％的顺丁烯二酸酐搅拌至溶解，加入26-30％的碳链长度为8-22的长碳链醇和0.1-0.5％的对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至60-80℃进行反应，用5-6％的碱进行中和反应，冷却至室温后过滤，得到的白色固体为顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐；
b)N-长碳链烷基丙烯酰胺的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量45.5-51.9％的甲苯溶剂、38-42％的碳链长度为8-22的长碳链烷基胺搅拌至溶解，加入10-12％的丙烯酸和0.1-0.5％的对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至85-95℃，通过水分离器密闭分离反应产生的水，反应后在80-90℃减压蒸馏至无馏出物，冷却至室温后在反应釜中得到的淡黄色油状固体为N-长碳链烷基丙烯酰胺；
c)长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量30-32％的无水乙醇、48-50％的碳链长度为8-22的长碳链烷基二甲基叔胺搅拌至溶解，加入18-22％的氯丙烯或对氯甲基苯乙烯搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至50-60℃进行反应，在80-90℃减压蒸馏至无馏出物，得到的白色固体为长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵；
d)长碳链烷基乙烯基醚，碳链长度为8-22：购自太原市合成化工厂；
B)多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂的合成
保持釜内温度10-30℃，在搅拌混合釜中依次加入去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体，多元缔合单体顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐、N-长碳链烷基丙烯酰胺、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵、长碳链烷基乙烯基醚中的任意两种以上，搅拌至溶解；以去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体、多元缔合单体总质量100％计，去离子水55-75％，含有乙烯基团的水溶性单体占20-35％，多元缔合单体占5-10％；再加入占总质量0.1-0.5％的氧化还原体系引发剂和占总质量0.1-0.5％偶氮类引发剂进行多级引发；升温至80-95℃，控制在此温度下反应，使所得到的聚合物的分子量为200-400万；
氧化还原体系引发剂中的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，还原剂为亚硫酸氢钠或亚硫酸钠，氧化剂与还原剂有质量比为1∶1；
偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐或偶氮二异丁脒盐酸盐；
C)后处理
将分子量为200-400万的聚合物造粒、干燥、粉碎、包装后得到多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂。
所述的方法，其中，顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐的合成中的碱为氢氧化钠。
所述的方法，其中，含有乙烯基团的水溶性单体为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的任意两种以上。
本发明的有益效果是：
1)对储层低伤害：增稠剂全部溶解于水，全过程不产生沉淀和絮状不溶物，所配制的清洁压裂液破胶后也不会产生不溶物，易于返排和实现完全返排，对储层低伤害，是理想的清洁压裂液。
2)环境友好：增稠剂可以使用产出污水甚至海水配制，无污染零排放，环境友好。
3)低粘度具有超强携砂能力，低摩阻：清洁压裂液的稀溶液特有的多元缔合作用，表现出优异粘弹性和剪切稀释性和对支撑剂超强的悬浮能力。同时抗剪切性极好，易于压力传递，摩阻小，经泵送、炮眼和渗流过程不会明显破坏液体的流变性。
4)超快速溶，易于实现连续配液：增稠剂中含有的亲水基团能使其溶解迅速，现场使用方便，节约成本。
具体实施方式
本发明根据以多个缔合单体发挥协同作用的多元缔合理论，采用多个缔合单体共同参与聚合，合成了一种多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂(以下简称APCF)。
传统的聚合物类压裂液增稠剂，由聚丙烯酰胺类配制，耐温性能较差。引入缔合单体的合成聚合物类压裂液增稠剂形成的空间结构不稳定，也性能各异。本发明提供的APCF，通过向分子链中同时引入含有但不限于如丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸、丙烯酸钠或丙烯酸钾、丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等的两种或多种含有乙烯基团的水溶性单体；缔合单体包括顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐、N-长碳链烷基丙烯酰胺、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵、长碳链烷基乙烯基醚(缔合单体的碳链长度为8-22)中的两种至四种进行共聚。同时改变生产工艺，采用多级引发和釜内聚合制备得到APCF。一方面，由于引入的含有乙烯基团的水溶性单体具有亲水性，聚合物的溶解速度得到提高，能够提高稀溶液中的粘度；另一方面，由于分子链上含有多种缔合单体，在稀溶液中聚合物分子链间通过缔合单体直接缔合使其具有稳定的三维网状结构，引入阴离子表面活性剂类交联剂、钙镁铝钛盐等高价金属离子类交联剂后，通过上述交联剂使稀溶液中聚合物分子链间间接缔合，缔合方式有通过氢键、范德华力、离子键和络合键等，形成了多元缔合的聚合物稀溶液，故其空间网络结构更稳定，使压裂液具有抗温抗盐抗剪切性好，流动性好摩阻小，易破胶和返排等效果，特别适合现场压裂施工。
本发明的APCF的制备方法，包括如下步骤：
第一步：多元缔合单体的合成
顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐(碳链长度8-22)的合成：保持釜内温度10-30℃，在单体反应釜中加入占混合反应体系总质量49.5-56.9％的甲苯溶剂，再加入12-14％的顺丁烯二酸酐搅拌至溶解，再加入26-30％的长碳链醇(碳链长度8-22)和0.1-0.5％的催化剂对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解。密闭反应釜后升温至60-80℃进行反应6-8h，然后用5-6％的氢氧化钠进行中和反应1-2h后，冷却至室温，过滤后得到的白色固体即为顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐。
N-长碳链烷基丙烯酰胺(碳链长度8-22)的合成：保持釜内温度10-30℃，在单体反应釜中加入占混合反应体系总质量45.5-51.9％的甲苯溶剂，再加入38-42％的长碳链烷基胺(碳链长度8-22)搅拌至溶解，再加入10-12％的丙烯酸和0.1-0.5％的催化剂(对甲基苯磺酸钠)搅拌至溶解。密闭反应釜后升温至85-95℃，通过水分离器密闭分离反应产生的水，反应20-24h，再在80-90℃减压蒸馏8-12h直至无馏出物，冷却至室温后在反应釜中得到的淡黄色油状固体即为N-长碳链烷基丙烯酰胺。
长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵(碳链长度8-22)的合成：保持釜内温度10-30℃，在单体反应釜中加入占混合反应体系总质量30-32％的无水乙醇，再加入48-50％的长碳链烷基二甲基叔胺(碳链长度8-22)搅拌至溶解，再加入18-22％的氯丙烯或对氯甲基苯乙烯搅拌至溶解。密闭反应釜后升温至50-60℃进行反应20-24h，再在80-90℃减压蒸馏8-12h直至无馏出物，最后在反应釜中得到的白色固体即为长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵。
长碳链烷基乙烯基醚(碳链长度8-22)：市售，太原市合成化工厂。
第二步：多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂APCF的合成
保持釜内温度10-30℃，在搅拌混合釜中依次加入去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体(含有但不限于如丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸、丙烯酸钠或丙烯酸钾、丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等的两种或多种)，缔合单体顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐、N-长碳链烷基丙烯酰胺、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵、长碳链烷基乙烯基醚(碳链长度为8-22)中的两种至四种，搅拌至溶解。以去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体、缔合单体总质量100％计，去离子水55-75％，含有乙烯基团的水溶性单体占20-35％，多元缔合单体占5-10％。再向混合反应体系中加入占体系总质量0.1-0.5％的氧化还原体系引发剂(氧化剂如但不限于过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵等，还原剂如但不限于亚硫酸氢钠或亚硫酸钠等，氧化剂与还原剂有质量比为1∶1)和占体系总质量0.1-0.5％偶氮类引发剂(如但不限于偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐或偶氮二异丁脒盐酸盐等)进行多级引发。升温至80-95℃，控制在此温度下反应4-6h，以使所得到的聚合物的分子量为200-400万。
第三步、后处理
反应结束后的胶块，经造粒、干燥、粉碎、包装后即得到多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂APCF。
所述多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂APCF的评价指标为：
0.3％水溶液20℃粘度≥30mPa·s；
破胶后溶液粘度≤5mPa·s；
静态悬砂时间≥10min。
通过上述方法制备的多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂APCF水溶液粘度及破胶后溶液粘度，是采用流变仪(如哈克流变仪或同类仪器)进行测试其溶液在170s-1下的粘度值。静态悬砂为向0.3％水溶液20℃时加入占溶液20％体积比的陶粒后，再加入交联剂后测试陶粒全部沉降至底部所需时间。
实施例1
多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂APCF1的制备和性能测试：
1、保持釜内温度20℃，在单体反应釜中加入甲苯80.55g，再加入顺丁烯二酸酐19.5g搅拌至溶解，再加入十二烷基醇42g和对甲基苯磺酸钠0.45g搅拌至溶解。密闭反应釜后升温至75℃进行反应8h，然后用氢氧化钠7.5g进行中和反应2h后，冷却至室温，过滤后得到的固体即为顺丁烯二酸单十二烷基酯钠盐。
2、保持釜内温度20℃，在搅拌混合釜中加入去离子水128g，再加入丙烯酰胺30g、丙烯磺酸钠30g搅拌至溶解，再加入缔合单体顺丁烯二酸单十二链烷基酯钠盐6g、十六烷基乙烯基醚6g拌至溶解。再向混合反应体系中加入过硫酸钠0.4g和亚硫酸氢钠0.4g，偶氮二异丁腈0.6g进行多级引发。升温至90℃，控制在此温度下反应4h。
3、将第2步反应结束得到的胶块冷却后，经造粒、干燥、粉碎，得到细粉末状抗温抗盐聚合物清洁压裂液增稠剂APCF1。
本实施例中的产品多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂APCF1为粉末状，用哈克流变仪测定其20℃粘度为45mPa·s，破胶后粘度为3mPa·s，静态悬砂时间120min。
实施例2
多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂APCF2的制备和性能测试：
1、保持釜内温度25℃，在单体反应釜中加入甲苯71.7g，再加入十八烷基胺60g搅拌至溶解，再加入丙烯酸18g和对甲基苯磺酸钠0.3g搅拌至溶解。升温至90℃通过水分离器密闭反应并分离反应产生的水，反应24h，再在85℃减压蒸馏12h直至无馏出物，冷却至室温后在反应釜中得到的淡黄色油状固体即为N-十八烷基丙烯酰胺。
2、保持釜内温度25℃，在另一单体反应釜中加入无水乙醇40g，再加入二十二烷基二甲基叔胺75g搅拌至溶解，再加入氯丙烯30g搅拌至溶解。密闭反应釜后升温至60℃进行反应20h，再在90℃减压蒸馏8h直至无馏出物，最后在反应釜中得到的白色固体即为二十二烷基二甲基烯丙基氯化铵。
3、保持釜内温度25℃，在搅拌混合釜中加入去离子水110g，再加入甲基丙烯酸20g、丙烯酸钾20g、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸30g搅拌至溶解，再加入缔合单体N-十八烷基丙烯酰胺6g、二十二烷基二甲基烯丙基氯化铵6g、十二烷基乙烯基醚8g拌至溶解。再向混合反应体系中加入过硫酸铵0.2g和亚硫酸钠0.2g，偶氮二异庚腈0.5g和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐0.5g进行多级引发。升温至80℃，控制在此温度下反应6h。
4、将第3步反应结束得到的胶块冷却后，经造粒、干燥、粉碎，得到细粉末状抗温抗盐聚合物清洁压裂液增稠剂APCF2。
本实施例中的产品多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂APCF2为粉末状，用哈克流变仪测定其20℃粘度为42mPa·s，破胶后粘度为4mPa·s，静态悬砂时间150min。
Claims (6)
1.一种多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂，评价指标为：
0.3％水溶液20℃粘度≥30mPa·s；
破胶后溶液粘度≤5mPa·s；
静态悬砂时间≥10min；
通过下述方法得到：
A)多元缔合单体的合成；
a)顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐的合成：
保持釜内温度10-30℃，以混合反应体系总质量100％计，加入占混合反应体系总质量49.5-56.9％的甲苯溶剂、12-14％的顺丁烯二酸酐搅拌至溶解，加入26-30％的碳链长度为8-22的长碳链醇和0.1-0.5％的对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至60-80℃进行反应，用5-6％的碱进行中和反应，冷却至室温后过滤，得到的白色固体为顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐；
b)N-长碳链烷基丙烯酰胺的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量45.5-51.9％的甲苯溶剂、38-42％的碳链长度为8-22的长碳链烷基胺搅拌至溶解，加入10-12％的丙烯酸和0.1-0.5％的对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至85-95℃，通过水分离器密闭分离反应产生的水，反应后在80-90℃减压蒸馏至无馏出物，冷却至室温后在反应釜中得到的淡黄色油状固体为N-长碳链烷基丙烯酰胺；
c)长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量30-32％的无水乙醇、48-50％的碳链长度为8-22的长碳链烷基二甲基叔胺搅拌至溶解，加入18-22％的氯丙烯或对氯甲基苯乙烯搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至50-60℃进行反应，在80-90℃减压蒸馏至无馏出物，得到的白色固体为长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵；
d)长碳链烷基乙烯基醚，碳链长度为8-22：购自太原市合成化工厂；
B)多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂的合成
保持釜内温度10-30℃，在搅拌混合釜中依次加入去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体，多元缔合单体顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐、N-长碳链烷基丙烯酰胺、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵、长碳链烷基乙烯基醚中的任意两种以上，搅拌至溶解；以去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体、多元缔合单体总质量100％计，去离子水55-75％，含有乙烯基团的水溶性单体占20-35％，多元缔合单体占5-10％；再加入占总质量0.1-0.5％的氧化还原体系引发剂和占总质量0.1-0.5％偶氮类引发剂进行多级引发；升温至80-95℃，控制在此温度下反应，使所得到的聚合物的分子量为200-400万；
氧化还原体系引发剂中的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，还原剂为亚硫酸氢钠或亚硫酸钠，氧化剂与还原剂的质量比为1:1；
偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐或偶氮二异丁脒盐酸盐；
C)后处理
将分子量为200-400万的聚合物造粒、干燥、粉碎、包装后得到多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂。
2.根据权利要求1所述的多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂，其中，顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐的合成中的碱为氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂，其中，含有乙烯基团的水溶性单体为含有丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的任意两种以上。
4.一种制备权利要求1所述多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂的方法，包括下述步骤：
A)、a)保持釜内温度10-30℃，以混合反应体系总质量100％计，加入占混合反应体系总质量49.5-56.9％的甲苯溶剂、12-14％的顺丁烯二酸酐搅拌至溶解，加入26-30％的碳链长度为8-22的长碳链醇和0.1-0.5％的对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至60-80℃进行反应，用5-6％3碱进行中和反应，冷却至室温后过滤，得到的白色固体为顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐；
b)N-长碳链烷基丙烯酰胺的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量45.5-51.9％的甲苯溶剂、38-42％的碳链长度为8-22的长碳链烷基胺搅拌至溶解，加入10-12％的丙烯酸和0.1-0.5％的对甲基苯磺酸钠搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至85-95℃，通过水分离器密闭分离反应产生的水，反应后在80-90℃减压蒸馏至无馏出物，冷却至室温后在反应釜中得到的淡黄色油状固体为N-长碳链烷基丙烯酰胺；
c)长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵的合成：
保持釜内温度10-30℃，加入占混合反应体系总质量30-32％的无水乙醇、48-50％的碳链长度为8-22的长碳链烷基二甲基叔胺搅拌至溶解，加入18-22％的氯丙烯或对氯甲基苯乙烯搅拌至溶解；密闭反应釜后升温至50-60℃进行反应，在80-90℃减压蒸馏至无馏出物，得到的白色固体为长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵；
d)长碳链烷基乙烯基醚，碳链长度为8-22：购自太原市合成化工厂；
B)多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂的合成
保持釜内温度10-30℃，在搅拌混合釜中依次加入去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体，多元缔合单体顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐、N-长碳链烷基丙烯酰胺、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵或长碳链烷基二甲基对甲基苯乙烯基氯化铵、长碳链烷基乙烯基醚中的任意两种以上，搅拌至溶解；以去离子水、含有乙烯基团的水溶性单体、多元缔合单体总质量100％计，去离子水55-75％，含有乙烯基团的水溶性单体占20-35％，多元缔合单体占5-10％；再加入占总质量0.1-0.5％的氧化还原体系引发剂和占总质量0.1-0.5％偶氮类引发剂进行多级引发；升温至80-95℃，控制在此温度下反应，使所得到的聚合物的分子量为200-400万；
氧化还原体系引发剂中的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵，还原剂为亚硫酸氢钠或亚硫酸钠，氧化剂与还原剂的质量比为1:1；
偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐或偶氮二异丁脒盐酸盐；
C)后处理
将分子量为200-400万的聚合物造粒、干燥、粉碎、包装后得到多元缔合型聚合物清洁压裂液增稠剂。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，顺丁烯二酸单长碳链烷基酯钠盐的合成中的碱为氢氧化钠。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，含有乙烯基团的水溶性单体为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的任意两种以上。
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