CN105131179A - 一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，由以下质量百分比的原料制成：非离子单体：20%—40%、抗盐单体：10%—30%、乳化剂：1%—10%、引发剂：0.1%—0.8%、亚硫酸氢钠：0.1%—1.5%、有机溶剂：5%—20%、转相剂：1%—3%，余量为去离子水；其生产工艺包括原料混合、调制改性、提纯去杂及调制改性。本发明生产工艺简单，生产效率高且生产成本低廉，从而有效的降低了减阻剂的生产及使用成本，同时所制备的减阻剂溶解快，能耗小，抗剪切性好，无毒无污染无粉尘，无损健康，流动性好易于操作，耐温抗盐性好，从而一方面可有效的满足页岩气开采使用的需要，降低开采成本，另一方面也可有效的降低页岩气资源开采对自然环境造成的破坏及对操作人员的健康威胁。

Description

一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂及生产工艺

技术领域

本发明涉及一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂及生产工艺，属化学制剂技术领域。

背景技术

目前在进行页岩气资源进行开发过程中，为了提高开采效率，往往需要对页岩层的储气结构进行调整改造，而在进行对页岩层结构调整改造中，当前主要是利用减阻水压裂液进行体积改造，因减阻水又称为滑溜水，因此当前的页岩气开采技术又称为滑溜水水力压裂页岩气开采技术，而其中的因此滑溜水的性能是页岩气开发的关键技术之一，但在实际使用中，滑溜水在滑溜水压裂施工中，由于增压泵速较大，因而会产生较高摩阻，从而导致滑溜水运动阻力增加，并导致滑溜水的有效作业压力大大降低，严重时甚至导致滑溜水变质，从而严重印象页岩气资源的开采，针对这一现状，当前主要的做法是在滑溜水中添加减阻剂，通过减阻剂达到降低滑溜水运行阻力的木点，但当前所使用的减阻剂一方面多为进口产品，使用成本高昂，且多为固体粉末状或胶体状态，溶解速度慢、抗剪切性能较差，并对人体具有一定的毒性，污染性较重，且流动性也相对较差，因此给实际使用造成众多的不便，针对这一现状，迫切开发出一种全新的减阻剂及其相应的生产工艺，以满足实际生产的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂及生产工艺。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，由以下质量百分比的原料制成：非离子单体：20%—40%、抗盐单体：10%—30%、乳化剂：1%—10%、引发剂：0.1%—0.8%、亚硫酸氢钠：0.1%—1.5%、有机溶剂：5%—20%、转相剂：1%—3%，余量为去离子水。

进一步的，所述的非离子单体为非离子单体是丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺中的一种或几种混合使用。

进一步的，所述的乳化剂为斯潘系列20、40、60、80、85中的任意一种。

进一步的，所述的引发剂是氧化还原引发剂或水溶性的偶氮类热分散引发剂的一种或两种复合使用。

进一步的，所述的氧化还原剂是碳酸钾/亚硫酸氢钠、过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过氧化氢/亚硫酸氢钠。

进一步的，所述的水溶性的偶氮类热分解引发剂为V044或V50。

进一步的，所述的有机溶剂为聚合油。

进一步的，所述的转相剂为壬基酚聚氧乙烯醚。

一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂的生产工艺，包括如下步骤：

第一步，原料混合，将非离子单体、抗盐单体和去离子水混合溶解均匀后，用氢氧化钠调节PH值7—9，得到水相混合液；将乳化剂溶于有机溶剂得到油相混合液；

第二步，调制改性，将第一步制备的水相混合液、油相混合液及引发剂充分混合，并进行均质乳化，其中乳化反应时间为3—8小时，乳化反应温度为10℃—60℃，且乳化反应时另在氮气环境氛围中进行；

第三步，提纯去杂，在完成乳化反应后，向得到的乳化液中添加亚硫酸氢钠，使亚硫酸氢钠与乳化液内的参与单体反应并去除乳化液内的参与单体；

第四部，调制改性，向经过第三步提纯后的乳化液中添加转相剂，并充分混合后即可得到成品。

本发明生产工艺简单，生产效率高且生产成本低廉，从而有效的降低了减阻剂的生产及使用成本，同时所制备的减阻剂溶解快，能耗小，抗剪切性好，无毒无污染无粉尘，无损健康，流动性好易于操作，耐温抗盐性好，从而一方面可有效的满足页岩气开采使用的需要，降低开采成本，另一方面也可有效的降低页岩气资源开采对自然环境造成的破坏及对操作人员的健康威胁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，由以下质量百分比的原料制成：非离子单体：21%、抗盐单体：20%、乳化剂：5%、引发剂：0.5%、亚硫酸氢钠：1.2%、有机溶剂：11%、转相剂：2%，余量为去离子水。

本实施例中，所述的非离子单体为非离子单体是N-甲基丙烯酰胺。

本实施例中，所述的乳化剂为斯潘20系列。

本实施例中，所述的引发剂是氧化还原引发剂。

本实施例中，所述的氧化还原剂是碳酸钾/亚硫酸氢钠。

本实施例中，所述的有机溶剂为聚合油。

本实施例中，所述的转相剂为壬基酚聚氧乙烯醚。

一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂的生产工艺，包括如下步骤：

第一步，原料混合，将非离子单体、抗盐单体和去离子水混合溶解均匀后，用氨水调节PH值7，得到水相混合液；将乳化剂溶于有机溶剂得到油相混合液；

第二步，调制改性，将第一步制备的水相混合液、油相混合液及引发剂充分混合，并进行均质乳化，其中乳化反应时间为5小时，乳化反应温度为40℃，且乳化反应时另在氮气环境氛围中进行；

第三步，提纯去杂，在完成乳化反应后，向得到的乳化液中添加亚硫酸氢钠，使亚硫酸氢钠与乳化液内的参与单体反应并去除乳化液内的参与单体；

第四部，调制改性，向经过第三步提纯后的乳化液中添加转相剂，并充分混合后即可得到成品。

实施例2：

一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，由以下质量百分比的原料制成：非离子单体：25%、抗盐单体：17%、乳化剂：7%、引发剂：0.5%、亚硫酸氢钠：1%、有机溶剂：13%、转相剂：1.5%，余量为去离子水。

本实施例中，所述的非离子单体为非离子单体是丙烯酰胺。

本实施例中，所述的乳化剂为斯潘40系列。

本实施例中，所述的引发剂是水溶性的偶氮类热分散引发剂。

本实施例中，所述的水溶性的偶氮类热分解引发剂为V044。

本实施例中，所述的有机溶剂为聚合油。

进一步的，所述的转相剂为壬基酚聚氧乙烯醚。

一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂的生产工艺，包括如下步骤：

第一步，原料混合，将非离子单体、抗盐单体和去离子水混合溶解均匀后，用氨水调节PH值8，得到水相混合液；将乳化剂溶于有机溶剂得到油相混合液；

第二步，调制改性，将第一步制备的水相混合液、油相混合液及引发剂充分混合，并进行均质乳化，其中乳化反应时间为6小时，乳化反应温度为30℃，且乳化反应时另在氮气环境氛围中进行；

第三步，提纯去杂，在完成乳化反应后，向得到的乳化液中添加亚硫酸氢钠，使亚硫酸氢钠与乳化液内的参与单体反应并去除乳化液内的参与单体；

第四部，调制改性，向经过第三步提纯后的乳化液中添加转相剂，并充分混合后即可得到成品。

本发明生产工艺简单，生产效率高且生产成本低廉，从而有效的降低了减阻剂的生产及使用成本，同时所制备的减阻剂溶解快，能耗小，抗剪切性好，无毒无污染无粉尘，无损健康，流动性好易于操作，耐温抗盐性好，从而一方面可有效的满足页岩气开采使用的需要，降低开采成本，另一方面也可有效的降低页岩气资源开采对自然环境造成的破坏及对操作人员的健康威胁。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，其特征在于：所述的页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂由以下质量百分比的原料制成：非离子单体：20%—40%、抗盐单体：10%—30%、乳化剂：1%—10%、引发剂：0.1%—0.8%、亚硫酸氢钠：0.1%—1.5%、有机溶剂：5%—20%、转相剂：1%—3%，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，其特征在于：所述的非离子单体为非离子单体是丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺中的一种或几种混合使用。

3.根据权利要求1所述的一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，其特征在于：所述的乳化剂为斯潘系列20、40、60、80、85中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，其特征在于：所述的引发剂是氧化还原引发剂或水溶性的偶氮类热分散引发剂的一种或两种复合使用。

5.根据权利要求4所述的一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，其特征在于：所述的氧化还原剂是碳酸钾/亚硫酸氢钠、过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过氧化氢/亚硫酸氢钠。

6.根据权利要求4所述的一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，其特征在于：所述的水溶性的偶氮类热分解引发剂为V044或V50。

7.根据权利要求1所述的一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，其特征在于：所述的有机溶剂为聚合油。

8.根据权利要求1所述的一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂，其特征在于：所述的转相剂为壬基酚聚氧乙烯醚。

9.一种页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂的生产工艺，其特征在于：所述的页岩气压裂专用抗温抗盐减阻剂的生产工艺包括如下步骤：

第一步，原料混合，将非离子单体、抗盐单体和去离子水混合溶解均匀后，用氢氧化钠调节PH值7—9，得到水相混合液；将乳化剂溶于有机溶剂得到油相混合液；

第二步，调制改性，将第一步制备的水相混合液、油相混合液及引发剂充分混合，并进行均质乳化，其中乳化反应时间为3—8小时，乳化反应温度为10℃—60℃，且乳化反应时另在氮气环境氛围中进行；

第三步，提纯去杂，在完成乳化反应后，向得到的乳化液中添加亚硫酸氢钠，使亚硫酸氢钠与乳化液内的参与单体反应并去除乳化液内的参与单体；

第四部，调制改性，向经过第三步提纯后的乳化液中添加转相剂，并充分混合后即可得到成品。