CN103937484A - 一种页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叶岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂，属油田减阻剂技术领域。它由组分A、组分B、组分C经由自由基引发剂在水中引发聚合获得，所述的组分A为多种具有碳碳双键的非离子型的水溶型单体，组分B为水溶的单价阳离子单体的聚合物稳定剂，组分C为单价阳离子无机盐，本发明使用简便，绿色环保，水和快速，具有溶解速度快、添加方便、不起泡、抗盐、抗钙、抗污染、抗高温、配伍性好、不需添加消泡剂等优点，在压力裂化中使用可达到70%减阻效率。解决了现有减阻剂采用干粉使用过程中容易成球，不易水和，以及与压力裂化液中的各种不同离子及化学助剂的相容性差，直接影响滑溜水压力裂化的可行性和有效性的问题。

Description

一种页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂

技术领域

本发明涉及一种高性能水生的具有高相容性和快速水和特性的页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂。属油田减阻剂技术领域。

背景技术

近年来由于页岩气田的广泛发现和开采，能提高油层通透率的滑溜水压力裂化技术也越来越受到关注。

滑溜水压裂技术是在清水或盐水中加入少量减阻剂和其它一些化学添加剂以及支撑剂作为工作液以高压快速的方式注入地下岩层，改造油气储层，增大油气层的渗透率，从而提高油气产能。因此，减阻剂的性能直接关系到压力裂化能否有效的实施。目前使用非常普遍的减阻剂是干粉的聚合物由单体经由本体聚合制备。其在使用过程中有容易成球，不易水溶的缺点，从而在施工的过程中浪费了大量的人力和物力。另外由于这种减阻剂不易分散，所以在生产过程中往往加入一定的表面活性剂以提高其分散性。然而，这种表面活性剂的加入作用有限，但副作用却很明显，就是在分散过程中起泡，需额外增加消泡剂来抑制起泡，否则将大大降低压裂液的性能，同时也增大了生产成本。另外还有一种W/O型微乳液产品的减阻剂（专利申请公布号为“CN103013488A”，名称为“滑溜水压裂液减阻剂及其制备方法”），其在水中分散困难，在水中搅拌96小时后还是浑浊状态，严重影响滑溜水压裂液体系的性能。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有粉末与W/O型微乳液滑溜水压裂液减阻剂技术的不足，提供一种具有绿色环保、减阻效果好、溶解速度快、添加方便、不起泡、抗盐、抗钙、抗污染、抗高温、配伍性好、不需添加消泡剂等优点的高效液体减阻剂。该减阻剂在压力裂化中使用可以达到70%减阻效率，并且解决了现有干粉与W/O型微乳液减阻剂在使用过程中容易成球，不易水和，以及与压力裂化液中的各种不同离子及化学助剂的相容性差的技术缺陷。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂由组分A、组分B、组分C经由自由基引发剂在水中引发聚合获得，自由基引发剂的取值为小于所有反应混合物总重量的0.1%，产品为“牛奶”状，其特征在于：

所述的组分A为多种具有碳碳双键的非离子型的水溶型单体，组分A由下述重量百分比的原料构成：

2 - 羟乙基丙烯酸酯                1-5%，

2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯            1-8%，

2 - 羟丙基丙烯酸酯                1-5%，

2 - 羟丙基甲基丙烯酸酯            1-10%，

乙氧基化-2-羟乙基丙烯酸酯         1-10%，

乙氧基化-2-羟乙基甲基丙烯酸酯     1-2%，

羟甲基苯乙烯                      1-3%，

醋酸乙烯酯                        1-5%

和丙烯酰胺                        1-20%；

所述的组分B为水溶的单价阳离子单体的聚合物稳定剂，并且分子量在100000到2000000之间，组分B由下述重量百分比的原料构成：

聚 [2 -（ 甲基丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵     1-6%，

聚 [2 -（ 丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵         1-8%，

聚乙烯基苄基三甲基氯化铵                         1-16%，

聚二甲基二烯丙基氯化铵                           1-12%；

所述的组分C为单价阳离子无机盐，组分C由下述重量百分比的原料构成：

氯化钠          1-12%，

硫酸铵          1-32%，

氯化钾          1-33%，

硫酸钠          1-33%；

所述的水为余量。                                     

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

该页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂具有使用简便，快速水和的特性，在压力裂化中使用可以达到70%减阻效率。解决了现有减阻剂采用干粉使用过程中容易成球，不易水和，以及与压力裂化液中的各种不同离子及化学助剂的相容性差，直接影响滑溜水压力裂化的可行性和有效性的问题。另外本高效乳态快速水溶减阻剂具有绿色环保、减阻效果好、溶解速度快、添加方便、不起泡、抗盐、抗钙、抗污染、抗高温、配伍性好、不需添加消泡剂等一系列优点。

具体实施方式：

该页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂由组分A、组分B、组分C经由自由基引发剂在水中引发聚合获得，自由基引发剂的取值为小于所有反应混合物总重量的0.1%，获得的产品为“牛奶”状，其特征在于：

所述的组分A为多种具有碳碳双键的非离子型的水溶型单体，组分A由下述重量百分比的原料构成：

2 - 羟乙基丙烯酸酯                1-5%，

2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯            1-8%，

2 - 羟丙基丙烯酸酯                1-5%，

2 - 羟丙基甲基丙烯酸酯            1-10%，

乙氧基化-2-羟乙基丙烯酸酯         1-10%，

乙氧基化-2-羟乙基甲基丙烯酸酯     1-2%，

羟甲基苯乙烯                      1-3%，

醋酸乙烯酯                        1-5%

和丙烯酰胺                        1-20% 。

所述的组分B为水溶的单价阳离子单体的聚合物稳定剂，并且分子量在100000到2000000之间，组分B由下述重量百分比的原料构成：

聚 [2 -（ 甲基丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵     1-6%，

聚 [2 -（ 丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵         1-8%，

聚乙烯基苄基三甲基氯化铵                         1-16%，

聚二甲基二烯丙基氯化铵                           1-12% 。

所述的组分C为单价阳离子无机盐，组分C由下述重量百分比的原料构成：

氯化钠          1-12%，

硫酸铵          1-32%，

氯化钾          1-33%，

硫酸钠          1-33%。

所述的水为余量。        

下面通过具体实施例对本发明做进一步的描述如下，以制取100千克的页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂为例。

实施例1：

按上述各组份的重量百分比称取组分A、组分B、组分C和水各原料。

组分A ：2 - 羟乙基丙烯酸酯1千克，2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯1千克，2 - 羟丙基丙烯酸酯1千克，2 - 羟丙基甲基丙烯酸酯1千克，乙氧基化-2-羟乙基丙烯酸酯5千克，乙氧基化-2-羟乙基甲基丙烯酸酯2千克，羟甲基苯乙烯3千克，醋酸乙烯酯1千克，和丙烯酰胺4千克。组分A占所有反应混合物总重量的 19% 。

组分B：聚 [2 -（ 甲基丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵1千克，聚 [2 -（ 丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵2千克，聚乙烯基苄基三甲基氯化铵2千克，聚二甲基二烯丙基氯化铵2千克。组分B占所有反应混合物总重量的7% 。

组分C：氯化钠5千克，硫酸铵10千克，氯化钾1千克，硫酸钠5千克。组分C占所有反应混合物总重量的21%。

水：53千克。

将上述的组分A、组分B、组分C共计47千克原料放入53千克水中搅拌，并且缓慢升温至60 °C，再由过硫酸铵10克引发棸合，反应10小时后将反应物冷却到30 °C，即得到产品为“牛奶”状的页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂。

实施例2：

按上述各组份的重量百分比称取组分A、组分B、组分C和水各原料。

组分A：2 - 羟乙基丙烯酸酯2千克，2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯2千克，2 - 羟丙基丙烯酸酯2千克，2 - 羟丙基甲基丙烯酸酯1千克，乙氧基化-2-羟乙基丙烯酸酯4千克，乙氧基化-2-羟乙基甲基丙烯酸酯2千克，羟甲基苯乙烯1千克，醋酸乙烯酯2千克，和丙烯酰胺3千克，组分A占所有反应混合物总重量的19%。

组分B：聚 [2 -（ 甲基丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵1千克，聚 [2 -（ 丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵3千克，聚乙烯基苄基三甲基氯化铵1千克，聚二甲基二烯丙基氯化铵1千克。组分B占所有反应混合物总重量的6%。

组分C：氯化钠5千克，硫酸铵10千克，氯化钾5千克，硫酸钠5千克，组分C占所有反应混合物总重量的25%。

水：50千克。

将上述的组分A、组分B、组分C共计50千克原料放入50千克水中搅拌，并且缓慢升温至60 °C，再由过硫酸铵5克引发棸合，反应10小时后将反应物冷却到30 °C，即得到产品为“牛奶”状的页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂。

以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (1)

1.一种页岩气井滑溜水压裂液体系高效乳态快速水溶减阻剂，它由组分A、组分B、组分C经由自由基引发剂在水中引发聚合获得，自由基引发剂的取值为小于所有反应混合物总重量的0.1%，产品为“牛奶”状，其特征在于：

所述的组分A为多种具有碳碳双键的非离子型的水溶型单体，组分A由下述重量百分比的原料构成：

2 - 羟乙基丙烯酸酯                1-5%，

2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯            1-8%，

2 - 羟丙基丙烯酸酯                1-5%，

2 - 羟丙基甲基丙烯酸酯            1-10%，

乙氧基化-2-羟乙基丙烯酸酯         1-10%，

乙氧基化-2-羟乙基甲基丙烯酸酯     1-2%，

羟甲基苯乙烯                      1-3%，

醋酸乙烯酯                        1-5%

和丙烯酰胺                        1-20%；

所述的组分B为水溶的单价阳离子单体的聚合物稳定剂，并且分子量在100000到2000000之间，组分B由下述重量百分比的原料构成：

聚 [2 -（ 甲基丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵     1-6%，

聚 [2 -（ 丙烯酰氧基）乙基] 三甲基氯化铵         1-8%，

聚乙烯基苄基三甲基氯化铵                         1-16%，

聚二甲基二烯丙基氯化铵                           1-12%；

所述的组分C为单价阳离子无机盐，组分C由下述重量百分比的原料构成：

氯化钠          1-12%，

硫酸铵          1-32%，

氯化钾          1-33%，

硫酸钠          1-33%；

所述的水为余量。