CN106146730B - 一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂及其制备方法和压裂液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂及其制备方法和压裂液,所述丙烯酰胺类聚合物增稠剂组成为:所述增稠剂的质量百分比组成为:亲水性丙烯基单体20%~45%、疏水性丙烯基单体4%~6%、乳化剂1%~2%、引发剂0.2%~0.5%、潜伏性交联剂和余量的水,其中,所述潜伏性交联剂占所述亲水性丙烯基单体和所述疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%,本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,而且制备而成的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有耐高温性能,可有效满足滑溜水压裂的现场施工要求。
Description
技术领域
本发明涉及油田助剂技术领域,特别涉及一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂及其制备方法和压裂液。
背景技术
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,国内外最常用的是以天然植物胶、纤维素和合成聚合物为增稠剂的水基压裂液,其中丙烯酰胺类聚合物增稠剂是水基压裂液中的主要添加剂,丙烯酰胺类聚合物增稠剂对压裂液的使用性能及压裂效果有很大的影响。
目前使用的丙烯酰胺类聚合物增稠剂品种较多,其中以胍胶及其衍生物的增稠剂应用最广,但是普遍存在破胶不彻底、易返胶、破胶液残渣含量较高等问题,容易形成堵塞伤害,造成基质渗透率和裂缝导流能力下降,从而影响压裂改造效果,同时植物胶类压裂液管路摩阻较高,导致相同排量下井口压力较高,造成较多的水马力损耗和较高的施工风险。合成聚合物类增稠剂主要包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯和聚乙烯醇等,普遍具有增稠能力强、破胶性能好、残渣少等特点,但是整体耐盐、耐剪切和分散性能较差,同时成本普遍较高,不利用现场推广应用。
发明内容
本发明提供一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,而且制备而成的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有耐高温性能,可有效满足滑溜水压裂的现场施工要求。
本发明还提供一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂的制备方法,制备过程中操作简单易于控制,制备而成的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能特点,适用于低渗透油气藏的加砂压裂改造。
本发明还提供一种压裂液,该压裂液包含上述制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,由于该丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能特点,所以该压裂液应用在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
本发明提供一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂,所述增稠剂的质量百分比组成为:亲水性丙烯基单体20%~45%、疏水性丙烯基单体4%~6%、乳化剂1%~2%、引发剂0.2%~0.5%、潜伏性交联剂和余量的水,其中,所述潜伏性交联剂占所述亲水性丙烯基单体和所述疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂中,该丙烯酰胺类聚合物增稠剂由亲水性丙烯基单体、疏水性丙烯基单体、乳化剂、引发剂和水以及潜伏性交联剂组成,其中,亲水性丙烯基单体占的质量百分比为20%~45%,例如,亲水性丙烯基单体的质量百分比可以为20%、25%、30%或35%,具体根据实际需求选取合适的质量百分比,本发明中,乳化剂的质量百分比为1%~2%,例如乳化剂的质量百分比可以为1%、1.2%、1.6%或2%,具体根据实际需求选取合适的质量百分比,在本发明中,为了防止亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体在体系中发生絮聚现象,所以添加了乳化剂,当乳化剂分散在分散质的表面时,形成薄膜或双电层,可使分散相带有电荷,这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结,使形成的乳浊液比较稳定,本发明中,疏水性丙烯基单体的质量百分比为4%~6%,例如,疏水性丙烯基单体的质量百分比可以为4%、4.3%、4.5%、5%或5.5%,具体根据实际需求选取合适的质量百分比。
本发明中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂中还包含引发剂,引发剂为一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物,可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应,也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。本发明中,通过引发剂将亲水性丙烯基单体、疏水性丙烯基单体进行引发发生聚合反应从而制得丙烯酰胺类聚合物增稠剂,使得制得的丙烯酰胺类聚合物增稠剂的聚合物结构中同时引入亲水和疏水基团,其中引入疏水性丙烯基单体,增加增稠剂聚合物分子内主链的分子刚性,改善网状排布结构,使得合成的增稠剂聚合物具有良好的减阻性能和增稠能力,在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力,可有效满足滑溜水压裂的现场施工要求。本发明中,引发剂的质量百分比为0.2%~0.5%,例如,引发剂的质量百分比可以为0.20%、可以为0.25%、也可以为0.30%,还可以为0.35%或0.40%,具体根据实际需求选取合适的质量百分比。
本发明中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂还包括潜伏性交联剂,可进一步使亲水性丙烯基单体和疏水丙烯基单体交联聚合,使聚合物形成交联网状结构,进而使该丙烯酰胺类聚合物增稠剂增稠效果更明显。本发明中,潜伏性交联剂占亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%,例如,潜伏性交联剂可以为亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的0.5%,可以为亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的0.8%,可以为亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的1.2%,还可以为亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的1.6%,具体根据实际需求选取合适的用量。
本发明中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂是以水作分散介质的,所以,当亲水性丙烯基单体为20%~45%,疏水性丙烯基单体的质量百分比为4%~6%、乳化剂的质量百分比为1%~2%,引发剂的质量百分比为0.2%~0.5%以及通过所述亲水性丙烯基单体和所述疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%获得潜伏性交联剂的质量,进而得到潜伏性交联剂的质量百分比,剩余的质量百分比为水的质量百分比。
在本发明的一个具体方案中所述亲水性丙烯基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或几种复合而成,例如,所述亲水性丙烯基单体可以为羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,所述亲水性丙烯基单体还可以由丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三种聚合物复合而成的混合物,还可以为由丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三种混合而成的混合物,具体可以根据实际需求选取丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的几种进行组合,本发明中,对亲水性丙烯基单体选取的混合方式不加以限制的。
在本发明的一个具体方案中,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸混合组成,且所述丙烯酰胺、所述甲基丙烯酸与所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为14:2:2,即,本发明的一个具体方案中,选取的亲水性丙烯基单体是由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:2:2混合而成,进一步的,在本发明的另一方案中,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸混合组成,且所述丙烯酰胺、所述甲基丙烯酸与所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为14:3:3,即,本发明的一个具体方案中,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量之比为14:3:3混合而成,本发明中的其他具体方案中,所述亲水性丙烯基单体还可以由上述几种亲水性单体按照一定的质量比进行混合。
在本发明的一个具体方案中,所述疏水性丙烯基单体为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵中的一种或几种复合而成,例如,所述疏水性丙烯基单体可以为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐或长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵,所述疏水性丙烯基单体还可以为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵中的几种复合而成,例如所述疏水性丙烯基单体可以由丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯复合而成,还可以由甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯和顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐三种复合而成,还可以由甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐和长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵四种混合而成,所述疏水性丙烯基单体可以具体根据实际应用选取合适的疏水性丙烯基单体进行组合。
在本发明的一个具体方案中,所述乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或多种混合物,例如,所述乳化剂可以为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠,所述乳化剂还可以为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的几种复合而成。
在本发明的一个具体方案中,所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸铵-硫代硫酸钠、过硫酸钾-硫代硫酸钠或水溶性偶氮引发剂,例如,所述引发剂为过硫酸铵-亚硫酸钠表明引发剂由过硫酸铵和亚硫酸钠组成引发体系,过硫酸铵和亚硫酸钠的添加方式为先将过硫酸铵添加进去然后可以过5min再添加亚硫酸钠,或者引发剂添加方式为分次添加,相应的,所述引发剂为过硫酸钾-亚硫酸钠引发体系时与上述添加方式类似,分次添加,本发明中,所述引发剂具体根据实际应用进行选取,本实施例中不加以限制的。
本发明中的一个具体方案中,所述潜伏性交联剂为丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或两种混合而成。且当所述潜伏性交联剂由所述丙烯酸羟乙酯与所述甲基丙烯酸羟乙酯混合组成时,所述丙烯酸羟乙酯与所述甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为7:1,即,本发明的一个具体方案中,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合而成,本发明中的其他具体方案中,所述潜伏性交联剂还可以由丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯按照一定的质量比进行混合。
本发明还提供上述丙烯酰胺类聚合物增稠剂的制备方法,包括以下过程:
将亲水性丙烯基单体溶解于水中,并将pH值调为8~10,加入乳化剂;
再加入疏水性丙烯基单体,在转速为1000r/min下搅拌30~60min进行乳化;
在温度为30℃~50℃,氮气通入条件下,分次加入引发剂,反应时间为48~72h,然后加入潜伏性交联剂,继续反应6~10h,反应结束后冷却降温,得到丙烯酰胺类聚合物增稠剂,其中所述亲水性丙烯基单体、所述乳化剂、所述疏水性丙烯基单体和所述引发剂质量百分比分别为:20%~45%、1%~2%、4%~6%和0.2%~0.5%,所述潜伏性交联剂占亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%。
在本发明中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的制备方法首先是将亲水性丙烯基单体溶解于水中,并用质量分数为20%~40%氢氧化钠水溶液将pH值调为8~10,然后加入乳化剂,接着再加入疏水性丙烯基单体,在转速为1000r/min下搅拌30~60min充分进行乳化,接着将温度调整为30℃~50℃,通入氮气,分次加入引发剂,引发聚合反应时间为48~72h,然后加入潜伏性交联剂,继续反应6~10h,反应结束后冷却降温,制得丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
在本发明中,该丙烯酰胺类聚合物增稠剂由亲水性丙烯基单体、疏水性丙烯基单体、乳化剂、引发剂和水组成,其中,亲水性丙烯基单体占的质量百分比为20%~45%,例如,亲水性丙烯基单体的质量百分比可以为20%、25%、30%或40%,具体根据实际需求选取合适的质量百分比,本发明中,乳化剂的质量百分比为1%~2%,例如乳化剂的质量百分比可以为1%、1.2%、1.6%或2%,具体根据实际需求选取合适的质量百分比,在本发明中,为了防止亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体在体系中发生絮聚现象,所以添加了乳化剂,当乳化剂分散在分散质的表面时,形成薄膜或双电层,可使分散相带有电荷,这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结,使形成的乳浊液比较稳定,本发明中,疏水性丙烯基单体的质量百分比为4%~6%,例如,疏水性丙烯基单体的质量百分比可以为4%、4.3%、4.5%或5.5%,具体根据实际需求选取合适的质量百分比。
本发明中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂中还包含引发剂,引发剂为一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物,可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应,也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。本发明中,通过引发剂将亲水性丙烯基单体、疏水性丙烯基单体进行引发发生聚合反应从而制得丙烯酰胺类聚合物增稠剂,使得制得的丙烯酰胺类聚合物增稠剂聚合物结构中同时引入亲水和疏水基团,其中引入疏水性丙烯基单体,增加增稠剂聚合物分子内主链的分子刚性,改善网状排布结构,使得合成的增稠剂聚合物具有良好的减阻性能和增稠能力,在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力,可有效满足滑溜水压裂的现场施工要求。本发明中,引发剂的质量百分比为0.2%~0.5%,例如,引发剂的质量百分比可以为0.20%、可以为0.25%、也可以为0.30%,还可以为0.35%或0.40%,具体根据实际需求选取合适的质量百分比。
本发明中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂还包括潜伏性交联剂,可进一步使亲水性丙烯基单体和疏水丙烯基单体交联聚合,使聚合物形成交联网状结构,进而使该丙烯酰胺类聚合物增稠剂增稠效果更明显。本发明中,潜伏性交联剂占亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%,例如,潜伏性交联剂可以为亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的0.5%,可以为亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的0.8%,可以为亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的1.2%,还可以为亲水性丙烯基单体和疏水性丙烯基单体质量和的1.6%,具体根据实际需求选取合适的用量。
本发明中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂是以水作分散介质的,所以,当亲水性丙烯基单体为20%~45%,疏水性丙烯基单体的质量百分比为4%~6%、乳化剂的质量百分比为1%~2%,引发剂的质量百分比为0.2%~0.5%以及通过所述亲水性丙烯基单体和所述疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%获得潜伏性交联剂的质量,进而得到潜伏性交联剂的质量百分比时,剩余的质量百分比为水的质量百分比。
在本发明的一个具体方案中所述亲水性丙烯基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或几种复合而成,例如,所述亲水性丙烯基单体可以为羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,所述亲水性丙烯基单体还可以由丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三种聚合物复合而成的混合物,还可以为由丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三种混合而成的混合物,具体可以根据实际需求选取丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的几种进行组合,本发明中,对亲水性丙烯基单体选取的混合方式不加以限制的。
在本发明的一个具体方案中,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸混合组成,且所述丙烯酰胺、所述甲基丙烯酸与所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为14:2:2,即,本发明的一个具体方案中,选取的亲水性丙烯基单体是由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:2:2混合而成,进一步的,在本发明的另一方案中,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸混合组成,且所述丙烯酰胺、所述甲基丙烯酸与所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为14:3:3,即,本发明的一个具体方案中,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量之比为14:3:3混合而成,本发明中的其他具体方案中,所述亲水性丙烯基单体还可以由上述几种聚合物按照一定的质量比进行混合。
在本发明的一个具体方案中,所述疏水性丙烯基单体为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵中的一种或几种复合而成,例如,所述疏水性丙烯基单体可以为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐或长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵,所述疏水性丙烯基单体还可以为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵中的几种复合而成,例如所述疏水性丙烯基单体可以由丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯复合而成,还可以由甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯和顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐三种复合而成,还可以由甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐和长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵四种混合而成,所述疏水性丙烯基单体可以具体根据实际应用选取合适的疏水性丙烯基单体进行组合。
在本发明的一个具体方案中,所述乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或多种混合物,例如,所述乳化剂可以为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠,所述乳化剂还可以为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的几种复合而成。
在本发明的一个具体方案中,所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸铵-硫代硫酸钠、过硫酸钾-硫代硫酸钠或水溶性偶氮引发剂,例如,所述引发剂为过硫酸铵-亚硫酸钠表明引发剂由过硫酸铵和亚硫酸钠组成引发体系,过硫酸铵和亚硫酸钠的添加方式为先将过硫酸铵添加进去然后可以过5min再添加亚硫酸钠,或者引发剂添加方式为分次添加,相应的,所述引发剂为过硫酸钾-亚硫酸钠引发体系时与上述添加方式类似,本发明中,所述引发剂具体根据实际应用进行选取,本实施例中不加以限制的。
在本发明的一个具体方案中,所述潜伏性交联剂为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或两种混合物,例如,所述潜伏性交联剂可以为丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯,所述潜伏性交联剂还可以为丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯复合而成。
本发明还提供一种压裂液,所述压裂液至少包括上述制备而成的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,丙烯酰胺类聚合物增稠剂是压裂液中的主要添加剂之一,其性能好坏对压裂液综合性能、压裂施工效果都有着重要影响,尤其面临高温、低渗、碱敏储层的开发,需要增稠能力更强、对地层伤害更小、高温稳定性好的增稠剂,本发明中,压裂液包括上述制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂时,丙烯酰胺类聚合物增稠剂在压裂液中的质量百分比可以为0.20%-2.00%,例如,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的质量百分比可以为0.20%、0.50%、1.25%或1.90%,本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂是由亲水性丙烯基单体、疏水性丙烯基单体、乳化剂、引发剂和水以及潜伏性交联剂组成,该丙烯酰胺类聚合物增稠剂与现有技术中合成聚合物类稠化剂相比,本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂聚合物结构中同时引入亲水和疏水基团以及潜伏性交联剂,其中引入疏水性丙烯基单体和潜伏性交联剂,增加增稠剂聚合物分子内主链的分子刚性,并改善网状排布结构,使得该丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、破胶性能和增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,当压裂液中包含本发明的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,能够适用于低渗透油气藏的加砂压裂改造,在压裂施工中可有效降低管路摩阻,减小泵功和提高施工液体的携砂能力,可有效满足滑溜水压裂的现场施工要求。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,该丙烯酰胺类聚合物增稠剂通过由亲水性丙烯基单体、疏水性丙烯基单体、乳化剂、引发剂和水以及潜伏性交联剂制得,且亲水性丙烯基单体的质量百分比为20%~45%、疏水性丙烯基单体的质量百分比为4%~6%、乳化剂的质量百分比为1%~2%、引发剂的质量百分比为0.2%~0.5%,所述潜伏性交联剂占所述亲水性丙烯基单体和所述疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,而且制备而成的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有耐高温性能,可有效满足滑溜水压裂的现场施工要求;本发明通过提出一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂的制备方法,制备过程中操作简单易于控制,制备而成的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、携砂性能、破胶性能以及较好的增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,适用于低渗透油气藏的加砂压裂改造;本发明还提供一种压裂液,该压裂液包含上述制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,应用在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂可以添加到压裂液中,用于低渗透油气藏的加砂压裂改造,或者还应用到其他入井工作液中,如钻井液,以增加钻井液的粘度。
实施例1
本实施例中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的原料构成和各成分的质量如下:
亲水性丙烯基单体:由丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按
照质量比为14:3:3混合而成,质量:44g;
疏水性丙烯基单体:丙烯酸十八酯,质量:8.8g;
乳化剂:十二烷基硫酸钠,质量:2.2g;
引发剂:过硫酸钾-硫代硫酸钠引发体系,质量:0.6g;
水:144.4g;
潜伏性交联剂:丙烯酸羟乙酯,质量:0.27g;
具体制备过程如下:
将44g由丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:3:3混合而成的亲水性丙烯基单体溶于144.4g水,充分溶解后,用质量分数为20%~40%氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-10,然后加入2.2g十二烷基硫酸钠(乳化剂)搅拌均匀;再加入8.8g丙烯酸十八酯(疏水性丙烯基单体),在搅拌速度为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,温度控制为30℃,在通入氮气保护的条件下分次加入0.6g过硫酸钾-硫代硫酸钠引发剂,反应48h,然后加入0.27g丙烯酸羟乙酯,继续反应6h,反应结束后冷却降温,制得半透明、稳定的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,即本发明的丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
将0.5mL实施例1制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到99.5mL压裂液中,制成包含有本发明丙烯酰胺类聚合物增稠剂的压裂液,并在制成的压裂液中加入石英砂后评价其静态悬砂性能,静置2小时后,石英砂只在液体顶部发生部分沉降。并测试压裂液在不同温度、170s-1下剪切30min其粘度的变化,发现温度超过120℃,压裂液仍具有30mPa·s的粘度,可满足施工要求。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、携砂性能、破胶性能以及较好的增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,本实施例制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到压裂液中,形成的压裂液在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
实施例2
本实施例中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的原料构成和各成分的质量如下:
亲水性丙烯基单体:由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙
磺酸按照质量比为14:3:3混合而成,质量:46g;
疏水性丙烯基单体:甲基丙烯酸十八酯,质量:9.2g;
乳化剂:十二烷基苯磺酸钠,质量:2.5g;
引发剂:过硫酸钾-硫代硫酸钠引发体系,质量:0.4g;
水:139g;
潜伏性交联剂:丙烯酸羟乙酯,质量:0.45g;
具体制备过程如下:
将46g由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:3:3混合而成的亲水性丙烯基单体溶于139g水,充分溶解后,用质量分数为20%~40%氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-10,然后加入2.5g十二烷基苯磺酸钠(乳化剂)搅拌均匀;再加入9.2g甲基丙烯酸十八酯(疏水性丙烯基单体),在搅拌速度为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,温度控制为40℃,在通入氮气保护的条件下分次加入0.4g过硫酸钾-硫代硫酸钠引发剂,反应60h,然后加入0.45g丙烯酸羟乙酯,继续反应8h,反应结束后冷却降温,制得半透明、稳定的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,即本发明的丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
将0.5mL实施例2制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到99.5mL压裂液中,制成包含有本发明丙烯酰胺类聚合物增稠剂的压裂液,并在制成的压裂液中加入石英砂后评价其静态悬砂性能,静置2小时后,石英砂只在液体顶部发生部分沉降。并测试压裂液在不同温度、170s-1下剪切30min其粘度的变化,发现温度超过120℃,压裂液仍具有33mPa·s的粘度,可满足施工要求。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、携砂性能、破胶性能以及较好的增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,本实施例制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到压裂液中,形成的压裂液在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
实施例3
本实施例中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的原料构成和各成分的质量如下:
亲水性丙烯基单体:由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙
磺酸按照质量比为14:2:2混合而成,质量:48g;
疏水性丙烯基单体:长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵,质量:9g;
乳化剂:十二烷基苯磺酸钠,质量:2.4g;
引发剂:过硫酸钾-硫代硫酸钠引发体系,质量:0.5g;
水:140.1g;
潜伏性交联剂:甲基丙烯酸羟乙酯,质量:0.57g;
具体制备过程如下:
将48g由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:2:2混合而成的亲水性丙烯基单体溶于140.1g水,充分溶解后,用质量分数为20%~40%氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-10,然后加入2.4g十二烷基苯磺酸钠(乳化剂)搅拌均匀;再加入9g长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵(疏水性丙烯基单体),在搅拌速度为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,温度控制为50℃,在通入氮气保护的条件下分次加入0.5g过硫酸钾-硫代硫酸钠引发剂,反应72h,然后加入0.57g甲基丙烯酸羟乙酯,继续反应9h,反应结束后冷却降温,制得半透明、稳定的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,即本发明的丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
将0.5mL实施例3制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到99.5mL压裂液中,制成包含有本发明丙烯酰胺类聚合物增稠剂的压裂液,并在制成的压裂液中加入石英砂后评价其静态悬砂性能,静置2小时后,石英砂只在液体顶部发生部分沉降。并测试压裂液在不同温度、170s-1下剪切30min其粘度的变化,发现温度超过120℃,压裂液仍具有38mPa·s的粘度,可满足施工要求。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、携砂性能、破胶性能以及较好的增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,本实施例制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到压裂液中,形成的压裂液在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
实施例4
本实施例中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的原料构成和各成分的质量如下:
亲水性丙烯基单体:由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙
磺酸按照质量比为14:2:2混合而成,质量:50g;
疏水性丙烯基单体:甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,质量:9.8g;
乳化剂:十二烷基磺酸钠,质量:2.8g;
引发剂:过硫酸钾-硫代硫酸钠引发体系,质量:0.6g;
水:136.8g;
潜伏性交联剂:由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合而成,质量:0.60g;
具体制备过程如下:
将50g由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:2:2混合而成的亲水性丙烯基单体溶于136.8g水,充分溶解后,用质量分数为20%~40%氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-10,然后加入2.8g十二烷基磺酸钠(乳化剂)搅拌均匀;再加入9.8g甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(疏水性丙烯基单体),在搅拌速度为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,温度控制为50℃,在通入氮气保护的条件下分次加入0.6g过硫酸钾-硫代硫酸钠引发剂,反应72h,然后加入0.60g由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合而成的潜伏性交联剂,继续反应8h,反应结束后冷却降温,制得半透明、稳定的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,即本发明的丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
将0.5mL实施例4制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到99.5mL压裂液中,制成包含有本发明丙烯酰胺类聚合物增稠剂的压裂液,并在制成的压裂液中加入石英砂后评价其静态悬砂性能,静置2小时后,石英砂只在液体顶部发生部分沉降。并测试压裂液在不同温度、170s-1下剪切30min其粘度的变化,发现温度超过120℃,压裂液仍具有42mPa·s的粘度,可满足施工要求。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、携砂性能、破胶性能以及较好的增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,本实施例制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到压裂液中,形成的压裂液在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
实施例5
本实施例中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的原料构成和各成分的质量如下:
亲水性丙烯基单体:由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙
磺酸按照质量比为14:3:3混合而成,质量:52g;
疏水性丙烯基单体:甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,质量:9.9g;
乳化剂:烷基酚聚氧乙烯醚,质量:2.8g;
引发剂:过硫酸钾-硫代硫酸钠引发体系,质量:0.8g;
水:134.4g;
潜伏性交联剂:由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合而成,质量:0.75g;
具体制备过程如下:
将52g由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:3:3混合而成的亲水性丙烯基单体溶于134.4g水,充分溶解后,用质量分数为20%~40%氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-10,然后加入2.8g烷基酚聚氧乙烯醚(乳化剂)搅拌均匀;再加入9.9g甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(疏水性丙烯基单体),在搅拌速度为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,温度控制为50℃,在通入氮气保护的条件下分次加入0.8g过硫酸钾-硫代硫酸钠引发剂,反应72h,然后加入0.75g由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合而成的潜伏性交联剂,继续反应10h,反应结束后冷却降温,制得半透明、稳定的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,即本发明的丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
将0.5mL实施例5制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂制备添加到99.5mL压裂液中,制成包含有本发明丙烯酰胺类聚合物增稠剂的压裂液,并在制成的压裂液中加入石英砂后评价其静态悬砂性能,静置2小时后,石英砂只在液体顶部发生部分沉降。并测试压裂液在不同温度、170s-1下剪切30min其粘度的变化,发现温度超过120℃,压裂液仍具有35mPa·s的粘度,可满足施工要求。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、携砂性能、破胶性能以及较好的增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,本发明制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到压裂液中,形成的压裂液在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
实施例6
本实施例中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的原料构成和各成分的质量如下:
亲水性丙烯基单体:2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,质量:56g;
疏水性丙烯基单体:甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,质量:9.4g;
乳化剂:烷基酚聚氧乙烯醚,质量:2.6g;
引发剂:过硫酸钾-硫代硫酸钠引发体系,质量:0.8g;
水:131.2g;
潜伏性交联剂:由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比7:1混合而成,质量:0.98g;
具体制备过程如下:
将56g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(亲水性丙烯基单体)溶于131.2g水,充分溶解后,用质量分数为20%~40%氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-10,然后加入2.6g烷基酚聚氧乙烯醚(乳化剂)搅拌均匀;再加入9.4g甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(疏水性丙烯基单体),在搅拌速度为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,温度控制为50℃,在通入氮气保护的条件下分次加入0.8g过硫酸钾-硫代硫酸钠引发剂,反应72h,然后加入0.98g由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合而成的潜伏性交联剂,继续反应8h,反应结束后冷却降温,制得半透明、稳定的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,即本发明的丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
将0.5mL实施例6制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂制备添加到99.5mL压裂液中,制成包含有本发明丙烯酰胺类聚合物增稠剂的压裂液,并在制成的压裂液中加入石英砂后评价其静态悬砂性能,静置2小时后,石英砂只在液体顶部发生部分沉降。并测试压裂液在不同温度、170s-1下剪切30min其粘度的变化,发现温度超过120℃,压裂液仍具有64mPa·s的粘度,可满足施工要求。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、携砂性能、破胶性能以及较好的增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,本发明制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到压裂液中,形成的压裂液在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
实施例7
本实施例中,丙烯酰胺类聚合物增稠剂的原料构成和各成分的质量如下:
亲水性丙烯基单体:由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙
磺酸按照质量比为14:3:3混合而成,质量:58g;
疏水性丙烯基单体:由甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸十八酯组成,质量:9.8g;
乳化剂:烷基酚聚氧乙烯醚,质量:2.4g;
引发剂:过硫酸钾-硫代硫酸钠引发体系,质量:0.6g;
水:129.2g;
潜伏性交联剂:由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比7:1混合而成,质量:0.68g;
具体制备过程如下:
将58g由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:3:3混合而成的亲水性丙烯基单体溶于129.2g水,充分溶解后,用质量分数为20%~40%氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-10,然后加入2.4g烷基酚聚氧乙烯醚(乳化剂)搅拌均匀;再加入9.8g由甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸十八酯组成的疏水性丙烯基单体,在搅拌速度为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,温度控制为50℃,在通入氮气保护的条件下分次加入0.6g过硫酸钾-硫代硫酸钠引发剂,反应72h,然后加入0.68g由丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合而成的潜伏性交联剂,继续反应7h,反应结束后冷却降温,制得半透明、稳定的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,即本发明的丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
将0.5mL实施例7制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂制备添加到99.5mL压裂液中,制成包含有本发明丙烯酰胺类聚合物增稠剂的压裂液,并在制成的压裂液中加入石英砂后评价其静态悬砂性能,静置2小时后,石英砂只在液体顶部发生部分沉降。并测试压裂液在不同温度、170s-1下剪切30min其粘度的变化,发现温度超过120℃,压裂液仍具有56mPa·s的粘度,可满足施工要求。
本发明提供的丙烯酰胺类聚合物增稠剂具有低伤害、环境污染小、增粘性好、悬浮性强、抗盐性好、摩阻低的性能,具有良好的减阻性能、携砂性能、破胶性能以及较好的增稠能力,能够满足120℃以内地层的加砂压裂要求,解决了现有技术中聚合物类增稠剂耐温耐盐性差、剪切稳定性差的技术问题,本发明制备的丙烯酰胺类聚合物增稠剂添加到压裂液中,形成的压裂液在压裂施工中可有效降低管路摩阻,降低泵压和提高携砂能力。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种丙烯酰胺类聚合物增稠剂,其特征在于,所述增稠剂的质量百分比组成为:亲水性丙烯基单体20%~45%、疏水性丙烯基单体4%~6%、乳化剂1%~2%、引发剂0.2%~0.5%、潜伏性交联剂和余量的水,其中,所述潜伏性交联剂占所述亲水性丙烯基单体和所述疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%;
所述潜伏性交联剂为丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯混合而成;
所述潜伏性交联剂为所述丙烯酸羟乙酯和所述甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合组成。
2.根据权利要求1所述的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,其特征在于,所述亲水性丙烯基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或几种复合而成。
3.根据权利要求2所述的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,其特征在于,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸混合组成,且所述丙烯酰胺、所述甲基丙烯酸与所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为14:2:2;或,
所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸混合组成,且所述丙烯酰胺、所述丙烯酸与所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为14:3:3。
4.根据权利要求1所述的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,其特征在于,所述疏水性丙烯基单体为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵中的一种或几种复合而成。
5.根据权利要求1-4任一所述的丙烯酰胺类聚合物增稠剂,其特征在于,所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸铵-硫代硫酸钠、过硫酸钾-硫代硫酸钠或水溶性偶氮引发剂;
所述乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或多种混合物。
6.权利要求1-5任一项所述的丙烯酰胺类聚合物增稠剂的制备方法,其特征在于,包括以下过程:
将亲水性丙烯基单体溶解于水中,并将pH值调为8~10,加入乳化剂;
再加入疏水性丙烯基单体,在转速为1000r/min下搅拌30~60min进行乳化;
在温度为30℃~50℃,氮气通入条件下,分次加入引发剂,反应时间为48~72h,然后加入潜伏性交联剂,继续反应6~10h,反应结束后冷却降温,得到丙烯酰胺类聚合物增稠剂,其中所述亲水性丙烯基单体、所述乳化剂、所述疏水性丙烯基单体和所述引发剂质量百分比分别为:20%~45%、1%~2%、4%~6%和0.2%~0.5%,所述潜伏性交联剂占所述亲水性丙烯基单体和所述疏水性丙烯基单体质量和的0.5%~1.8%;
所述潜伏性交联剂为丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯混合而成;
所述潜伏性交联剂为所述丙烯酸羟乙酯和所述甲基丙烯酸羟乙酯按照质量比为7:1混合组成。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述亲水性丙烯基单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或几种复合而成。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、甲基丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:2:2混合而成;或,
所述亲水性丙烯基单体由丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照质量比为14:3:3混合而成。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述疏水性丙烯基单体为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸单长链烷基酯钠盐、长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵中的一种或几种复合而成;
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸铵-硫代硫酸钠、过硫酸钾-硫代硫酸钠或水溶性偶氮引发剂;
所述乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或多种混合物。
10.一种压裂液,其特征在于,所述压裂液至少包括权利要求1-5任一项所述的丙烯酰胺类聚合物增稠剂。
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