CN106147741B - 一种减阻剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种减阻剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106147741B CN106147741B CN201510161049.XA CN201510161049A CN106147741B CN 106147741 B CN106147741 B CN 106147741B CN 201510161049 A CN201510161049 A CN 201510161049A CN 106147741 B CN106147741 B CN 106147741B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- parts
- surfactant
- oil
- drag reducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/68—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/602—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation containing surfactants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/602—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation containing surfactants
- C09K8/604—Polymeric surfactants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/882—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
- C09K2208/28—Friction or drag reducing additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明提供一种减阻剂及其制备方法和应用,该减阻剂的制备方法包括如下步骤:1)将3~5重量份乳化剂与40~50重量份溶剂油混合制成油相溶剂,向油相溶剂中加入5~10重量份亲油丙烯基单体,制得油相混合溶液;2)向30~50重量份水中加入20~30重量份亲水丙烯基单体,调节pH值,制得水相溶液;3)将水相溶液加入油相混合溶液中,加入0.25~0.45重量份引发剂,制得高分子聚合物;4)将50~72重量份两性表面活性剂、20~41重量份非离子表面活性剂以及5~10重量份阴离子表面活性剂混合,制得表面活性剂体系;5)将55~75重量份表面活性剂体系分批加入25~45重量份高分子聚合物中,制得减阻剂。该制备方法所得的减阻剂界面张力可达10‑3~10‑4mN/m,减阻效果良好,并且具有良好的驱油效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种减阻剂,尤其涉及一种减阻剂及其制备方法和应用,属于油田增产领域。
背景技术
致密非常规储层具有低孔、低渗的特点,勘探开发难度较大,大多数致密油井需要储层改造才能获得比较理想的产量。目前,国内外针对致密非常规储层开发最主要的增产措施是减阻压裂,即利用滑溜水压裂液进行体积改造,通过滑溜水压裂液增大油井的裂缝复杂度和体积,从而有助于油气的流出以提高油气产量。
减阻剂是滑溜水压裂液的重要组成部分,主要用于减小滑溜水注入时的摩擦阻力,公开号为CN103013488A的专利公开了一种滑溜水压裂液减阻剂及其制备方法,是将有机盐加入丙烯酰胺与功能单体水溶液中制备水相,在搅拌下将水相加入到由表面活性剂与基础油构成的油相体系中,再通入氮气加入引发剂,生成减阻剂,该减阻剂虽有一定减阻效果,但是其界面张力却没有大幅度的改善,因此驱油效果有限。
发明内容
本发明提供一种减阻剂及其制备方法和应用,用于解决现有技术中滑溜水压裂液中减阻剂界面张力过大,不能高效地对油藏中的原油进行驱替的缺陷。
本发明提供的减阻剂的制备方法,包括如下步骤:
1)将3~5重量份的乳化剂与40~50重量份的溶剂油混合制成油相溶剂,向所述油相溶剂中加入5~10重量份的亲油丙烯基单体,制得油相混合溶液;
2)向30~50重量份的水中加入20~30重量份的亲水丙烯基单体,搅拌溶解,调节pH值至8~9,制得水相溶液;
3)将所述水相溶液加入所述油相混合溶液中,在保护气氛下加入0.25~0.4重量份的引发剂进行聚合反应,制得高分子聚合物;其中,所述水相溶液与所述油相混合溶液的质量比为1:1~1.5;
4)将50~72重量份的两性表面活性剂、20~41重量份的非离子表面活性剂以及5~10重量份的阴离子表面活性剂进行混合,制得表面活性剂体系;
5)将55~75重量份的所述表面活性剂体系分批加入25~45重量份的所述高分子聚合物中,搅拌均匀,制得减阻剂。
本发明的步骤3)中,在搅拌状态下将水相溶液加入油相混合液中,由于油相混合液中添加了乳化剂,因此能够实现油水两相的均匀混合,一般搅拌0.5~1小时,即可实现油水两相的均匀分散,不会出现分层的现象。在保护气氛下加入引发剂后,将反应温度升至30~50℃,并在该温度继续反应36~48小时后将体系降至室温,即可制得高分子聚合物。其中,保护气氛可以选用氮气、氩气或者氦气等,在本发明的实施例中保护气氛选用氮气。
本发明的步骤4)中,在1000~3000r/min的转速下,依次添加两性表面活性剂、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂,并且在每种表面活性剂添加完成后,进行15~40分钟的搅拌后再进行下一表面活性剂的添加,该添加次序以及反应条件能够保证表面活性剂间的电荷有效屏蔽,使表面活性剂所成的胶束表面电荷减弱,胶束间充分接触,从而为表面活性剂体系的界面张力下降提供了可实现的基础。
本发明的步骤5)中,在1000~3000r/min的转速下,将所述表面活性剂体系分三批加入所述高分子聚合物中进行反应。由于在生成本发明减阻剂的过程中,会有不同的中间体产生,所以采用分步加入并以反应液的颜色对是否生成中间体进行判断。向高分子聚合物中第一次加入表面活性剂体系时,当反应液稳定呈现淡黄色后,可继续进行表面活性剂体系的第二次添加直至反应液稳定呈现黄色后,再进行第三次剩余表面活性剂体系的添加,最终反应液呈现红棕透明状态,再继续反应40~80分钟后,制得本发明超低界面张力减阻剂。
本发明所提供的减阻剂的制备方法,通过将三种不同性质的表面活性剂添加,不仅扩大了体系的适用范围,而且由于对添加顺序进行了限定,可以使表面活性剂间的电荷进行有效地相互屏蔽,得到界面张力下降的表面活性体系;通过将表面活性剂体系加入至高分子聚合物中,有效的保证聚合物的表面被表面活性剂体系均匀包裹,从而为减阻剂的超低界面张力提供了有效的实现基础,藉此增强减阻剂的减阻效果。由于引起油在孔隙中捕集的主要作用力是粘滞力和毛细管力,为了启动被捕集的残余油,必须使毛管数由10-6增加到10-2,界面张力降低到10-3mN/m。当界面张力超低的减阻剂被加入至油井中时,其会帮助降低油水界面张力,增加毛管数,从而减少油珠通过狭小喉道时油滴界面变形所需要的功,降低原油流动阻力,将残余油驱替出来。由于本发明减阻剂具有超低界面张力,所以其在油井中会呈现出良好的减阻效果以及驱油效果。
进一步地,所述乳化剂为聚山梨酯系列和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种;所述溶剂油为甲苯、环己烷、二甲苯、环戊烷、煤油和白油中的一种或多种。其中,聚山梨酯系列包括Tween-20、Tween-40、Tween-60、Tween-80等,烷基酚聚氧乙烯醚系列包括壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)、辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)、十二烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO)和二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)等。
进一步地,所述亲油丙烯基单体为丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
进一步地,所述亲水丙烯基单体为丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺和丙烯酸的一种或多种。
进一步地,所述引发剂为过硫酸钾-硫代硫酸钠或偶氮类化合物,其中,所述偶氮类化合物为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁脒盐酸盐和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或多种。
进一步地,所述阴离子表面活性剂为十六烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸钠和油酰甲基牛磺酸钠中的一种或多种。其中,烷基硫酸钠包括十二烷基硫酸钠和十四烷基硫酸钠等;脂肪酸钠系列包括月桂酸钠、棕榈油酸钠、亚麻油酸钠等。
进一步地,所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸二乙醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐油酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚和聚氧乙烯失水山梨醇醚硬脂酸酯的一种或多种混合物。其中,山梨糖醇酐油酸酯包括span-20、span-40、span-60、span-80等。
进一步地,所述两性表面活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、椰子油甜菜碱、十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱和十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱中的一种或多种。
本发明在制备时,上述原料均为普通市售,而且原料不需进行预处理,原料可选择范围广,因此可实施性高,操作简单。
本发明还提供一种减阻剂,按照上述任一所述制备方法制得,所述超低界面张力减阻剂的界面张力为10-3~10-4mN/m数量级,此外,该减阻剂组成简单,在水中的溶解性良好。
本发明还提供上述的减阻剂在制备滑溜水压裂液的应用。通过在清水中加入极少量本发明的减阻剂以及一定量的支撑剂、破乳助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂等添加剂,形成一种压裂液体系。该体系对油井进行注入时,减阻剂所发挥的效果明显,利用室内摩阻测试仪测得减阻率可达72~82%。同时,由于其界面张力可达10-3~10-4mN/m数量级,能够迫使滞留在多孔介质中的残余油流动,可大幅度提高油田开采效率。
本发明的实施,至少具有以下优势:
1、本发明的减阻剂制备方法简单、原料可选范围广、可实施度高。通过对原料的选择以及添加顺序的限定,极大限度的为减阻剂超低界面张力的实现提供了有力的基础。
2、本发明的减阻剂性质稳定、水溶性良好,其界面张力可达10-3~10-4mN/m数量级。
3、本发明的减阻剂在用于滑溜水压裂液对油井的开发时,超低的界面张力能够迫使滞留在多孔介质中的残余油流动,可大幅度提高油田开采效率。
具体实施方式
实施例1
1、高分子聚合物的制备
将3.5重量份由Tween-80与壬基酚聚氧乙烯醚组成的乳化剂与45重量份由环己烷与白油组成的溶剂油混合制成油相溶剂,其中,Tween-80与壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为4:5,环己烷与白油的质量比为4:1。搅拌20min后,向油相溶剂中加入7重量份由甲基丙烯酸乙酯与甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯组成的亲油丙烯基单体,其中,甲基丙烯酸乙酯与甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的质量比为1.5:1,保持搅拌30min,制得油相混合溶液。
向42重量份水中加入20重量份由二甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸组成的亲水单体,其中,二甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸的质量比为2︰1.5。搅拌20min后,用30%的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8.5,制得水相溶液。
将水相溶液加入油相混合溶液中(水相溶液与油相混合溶液的质量比为1:1),搅拌30min使充分乳化,通入氮气保护的条件下,加入0.25份过硫酸钾-硫代硫酸钠引发剂后,使体系升温至30℃,并在该温度保持搅拌36h后,冷却降至室温,制得高分子聚合物。
2、表面活性剂体系的制备
取椰子油甜菜碱70重量份,在2000r/min的转速下,加入十二脂肪醇聚氧乙烯醚23重量份,搅拌15min后,加入月桂酸钠5重量份,充分搅拌30min,得到表面活性剂体系。
3、减阻剂的制备
取上述表面活性剂体系65重量份、高分子聚合物35重量份,在2000r/min的转速下,将表面活性剂体系分三次缓慢的加入高分子聚合物中,并观察反应体系的颜色变化。第一次加入至反应液体系变为淡黄色,并稳定不变色后,进行第二次添加,当反应液体系变为黄色并稳定不变色后,可将剩余的表面活性剂体系进行第三次添加,当体系颜色呈红棕色后,继续搅拌60min,停止反应,制得上述减阻剂。
该实施例制备的减阻剂在水中溶解时间小于2min;室温下放置6个月以上未出现分层现象。
实施例2
1、高分子聚合物的制备
将4重量份由Tween-40与十二烷基酚聚氧乙烯醚组成的乳化剂与47重量份由二甲苯与煤油组成的溶剂油混合制成油相溶剂,其中,Tween-40与十二烷基酚聚氧乙烯醚的质量比为2:5,二甲苯与煤油的质量比为1:3。搅拌10min后,向油相溶剂中加入8.5重量份由丙烯酸乙酯与丙烯酸十八酯组成的亲油丙烯基单体,其中,丙烯酸乙酯与丙烯酸十八酯的质量比为1.5:4,保持搅拌25min,制得油相混合溶液。
向45重量份水中加入27重量份由羟甲基丙烯酰胺与丙烯酸组成的亲水单体,其中羟甲基丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为1︰1。搅拌10min后,用35%的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8,制得水相溶液。
将水相溶液加入油相混合溶液中(水相溶液与油相混合溶液的质量比为1:1.2),搅拌35min使充分乳化,通入氮气保护的条件下,加入0.3重量份由偶氮二异丁腈与偶氮二异庚腈组成的引发剂后,其中偶氮二异丁腈与偶氮二异庚腈的质量比为1:1.5,使体系升温至45℃,并在该温度保持搅拌42h后,冷却降至室温,制得高分子聚合物。
2、表面活性剂体系的制备
取十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱60重量份,在1500r/min的转速下,加入十二脂肪酸二乙醇酰胺25重量份,搅拌20min,随后加入十六烷基苯磺酸钠10重量份,搅拌30min后,得到表面活性剂体系。
3、减阻剂的制备
取上述表面活性剂体系70重量份、高分子聚合物30重量份,在1500r/min的转速下,将表面活性剂体系分三次缓慢的加入高分子聚合物中,并观察反应体系的颜色变化。第一次加入至反应液体系变为淡黄色,并稳定不变色后,进行第二次添加,当反应液体系变为黄色并稳定不变色后,可将剩余的表面活性剂体系进行第三次添加,当体系颜色呈红棕色后,继续搅拌70min,停止反应,制得上述减阻剂。
该实施例制备的减阻剂在水中溶解时间小于2min;室温下放置6个月以上未出现分层现象。
实施例3
1、高分子聚合物的制备
将5重量份由Tween-20与二壬基酚聚氧乙烯醚组成的乳化剂与45重量份由甲苯与环戊烷组成的溶剂油混合制成油相溶剂,其中,Tween-20与二壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1:1,环戊烷与甲苯的质量比为2:1。搅拌15min后,向油相溶剂中加入5重量份由丙烯酸丁酯与丙烯酸己酯组成的亲油丙烯基单体,其中,丙烯酸丁酯与丙烯酸己酯的质量比为2:1,保持搅拌20min,制得油相混合溶液。
向50重量份水中加入28重量份由二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺组成的亲水单体,其中甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺的质量比为2:1:1。搅拌20min后,用30%的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8,制得水相溶液。
将水相溶液加入油相混合溶液中(水相溶液与油相混合溶液的质量比为1:1.5),搅拌40min使充分乳化,通入氮气保护的条件下,加入0.4重量份偶氮二异丁腈引发剂后,使体系升温至40℃,并在该温度保持搅拌40h后,冷却降至室温,制得高分子聚合物。
2、表面活性剂体系的制备
取十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱55重量份,在1500r/min的转速下,加入40重量份span-20,搅拌40min后,加入亚麻油酸钠10重量份充分搅拌40min,得到表面活性剂体系。
3、减阻剂的制备
取上述表面活性剂体系55重量份、高分子聚合物45重量份,在2500r/min的转速下,将表面活性剂体系分三次缓慢的加入高分子聚合物中,并观察反应体系的颜色变化。第一次加入至反应液体系变为淡黄色,并稳定不变色后,进行第二次添加,当反应液体系变为黄色并稳定不变色后,可将剩余的表面活性剂体系进行第三次添加,当体系颜色呈红棕色后,继续搅拌80min,停止反应,制得上述减阻剂。
该实施例制备的减阻剂在水中溶解时间小于2min;室温下放置6个月以上未出现分层现象。
实施例4
1、高分子聚合物的制备
将4重量份乳化剂Tween-60与40重量份溶剂油环己烷混合制成油相溶剂。搅拌20min后,向油相溶剂中加入5.5重量份亲油丙烯基单体聚乙二醇甲基丙烯酸酯,保持搅拌30min,制得油相混合溶液。
向45重量份水中加入20重量份亲水单体二甲基丙烯酰胺,搅拌10min后,用40%的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为9,制得水相溶液。
将水相溶液加入油相混合溶液中(水相溶液与油相混合溶液的质量比为1:1),搅拌30min使充分乳化,通入氮气保护的条件下,加入0.3重量份引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐后,使体系升温至34℃,并在该温度保持搅拌45h后,冷却降至室温,制得高分子聚合物。
2、表面活性剂体系的制备
取椰子油甜菜碱55重量份,在2600r/min的转速下,加入十二脂肪醇聚氧乙烯醚28重量份,搅拌15min,随后加入月桂酸钠9重量份,充分搅拌25min,得到表面活性剂体系。
3、减阻剂的制备
取上述表面活性剂体系75重量份、高分子聚合物25重量份,在3000r/min的转速下,将表面活性剂体系分三次缓慢的加入高分子聚合物中,并观察反应体系的颜色变化。第一次加入至反应液体系变为淡黄色,并稳定不变色后,进行第二次添加,当反应液体系变为黄色并稳定不变色后,可将剩余的表面活性剂体系进行第三次添加,当体系颜色呈红棕色后,继续搅拌60min,停止反应,制得上述减阻剂。
该实施例制备的减阻剂在水中溶解时间小于2min;室温下放置6个月以上未出现分层现象。
实施例5
1、高分子聚合物的制备
将4.5重量份乳化剂Tween-20与40重量份溶剂油甲苯混合制成油相溶剂。搅拌20min后,向油相溶剂中加入8重量份亲油丙烯基单体丙烯酸十八酯,保持搅拌30min,制得油相混合溶液。
向50重量份水中加入27重量份亲水单体羟甲基丙烯酰胺,搅拌10min后,用40%的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8.5,制得水相溶液。
将水相溶液加入油相混合溶液中(水相溶液与油相混合溶液的质量比为1:1),搅拌30min使充分乳化,通入氮气保护的条件下,加入0.45重量份引发剂偶氮二异庚腈后,使体系升温至34℃,并在该温度保持搅拌45h后,冷却降至室温,制得高分子聚合物。
2、表面活性剂体系的制备
取十二烷基乙氧基磺基甜菜碱72重量份,在2600r/min的转速下,加入聚氧乙烯失水山梨醇醚硬脂酸酯43重量份,搅拌15min,随后加入十六烷基苯磺酸钠9.5重量份,充分搅拌25min,得到表面活性剂体系。
3、减阻剂的制备
取上述表面活性剂体系60重量份、高分子聚合物40重量份,在3000r/min的转速下,将表面活性剂体系分三次缓慢的加入高分子聚合物中,并观察反应体系的颜色变化。第一次加入至反应液体系变为淡黄色,并稳定不变色后,进行第二次添加,当反应液体系变为黄色并稳定不变色后,可将剩余的表面活性剂体系进行第三次添加,当体系颜色呈红棕色后,继续搅拌60min,停止反应,制得上述减阻剂。
该实施例制备的减阻剂在水中溶解时间小于2min;室温下放置6个月以上未出现分层现象。
对照例1
将20重量份span-80、70重量份椰子油甜菜碱以及棕榈油酸钠5重量份在转速为1000r/min依次加入15重量份Tween-60中形成表面活性剂体系,将该表面活性剂体系加入45重量份白油中,制成油相表面活性剂体系。
将20重量份甲基丙烯酰胺与5重量份丙烯酸溶于60重量份水中,制成水相溶液。
在30℃,通入氮气保护的条件下,将上述水相溶液滴加入油相表面活性剂体系中(水相溶液与油相混合溶液的质量比为1:1),30min后滴加完毕,再继续搅拌40min后加入0.02重量份偶氮二异丁腈引发剂,继续反应2h后停止反应,制得减阻剂。
对照例2
将5重量份由失水山梨醇脂肪酸酯与烷基酚聚氧乙烯醚组成的混合物和40重量份由苯与汽油组成的溶剂油混合,其中山梨醇脂肪酸酯与烷基酚聚氧乙烯醚的质量比为1:2,苯与汽油的质量比为1:2。溶解均匀后加入5重量份丙烯酸甲酯和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯组成的混合物,其中丙烯酸甲酯和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的质量比4:3混合均匀形成油相。
将20重量份由羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸组成的混合物溶解于29.5重量份水中,其中羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸质量比为3:1:1。溶解充分后,用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-9,得到水相溶液。
将水相溶液缓慢滴入油相中搅拌均匀,在转速为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,在通入氮气保护的条件下分次加入0.45重量份过硫酸钾-亚硫酸(氢)钠引发体系,保持30℃,反应48h,冷却降温,加入0.05重量份叔丁基邻苯二酚,得到反相微乳液体系。
将上述的100重量份反相微乳液体系和5重量份由十二烷基硫酸酯钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚组成的混合物充分混合,其中十二烷基硫酸酯钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为5:1:1,制得减阻剂。
对照例3
将5重量份由失水山梨醇脂肪酸酯与烷基酚聚氧乙烯醚组成的混合物和40重量份由苯与汽油组成的溶剂油混合,其中山梨醇脂肪酸酯与烷基酚聚氧乙烯醚的质量比为1:2,苯与汽油的质量比为1:2。溶解均匀后加入5重量份丙烯酸甲酯和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯组成的混合物,其中丙烯酸甲酯和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的质量比4:3混合均匀形成油相。
将20重量份由羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸组成的混合物溶解于29.5重量份水中,其中羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸质量比为3:1:1。溶解充分后,用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值为8-9,得到水相溶液。
将水相溶液缓慢滴入油相中搅拌均匀,在转速为1000r/min的条件下充分乳化30min,随后保持搅拌速度为300r/min,在通入氮气保护的条件下分次加入0.45重量份过硫酸钾-亚硫酸(氢)钠引发体系,保持30℃,反应48h,冷却降温,加入0.05重量份叔丁基邻苯二酚,得到反相微乳液体系。
将上述的100重量份反相微乳液体系和6重量份由椰子油甜菜碱、十二烷基硫酸酯钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚组成的混合物充分混合,其中椰子油甜菜碱、十二烷基硫酸酯钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为2:1:1:1,制得减阻剂。
试验例
分别利用室内摩阻测试仪、旋转滴界面张力仪对上述实施例1-5以及对照例所制备的减阻剂进行减阻率以及界面张力的测定,其中,减阻率测定温度为25℃,流速为34-36m/s,流量为15-16L/min,界面张力测定温度为60℃,且界面张力测试用油为厂家提供的验标准脱水原油,测定结果见表1。
表1各减阻剂的减阻率以及界面张力
减阻率(%) | 界面张力(mN/m) | |
实施例1 | 72 | 1.11×10<sup>-3</sup> |
实施例2 | 75 | 1.03×10<sup>-3</sup> |
实施例3 | 82 | 0.32×10<sup>-3</sup> |
实施例4 | 78 | 0.47×10<sup>-3</sup> |
实施例5 | 80 | 0.51×10<sup>-3</sup> |
对照例1 | 47 | 100×10<sup>-3</sup> |
对照例2 | 66 | 80×10<sup>-3</sup> |
对照例3 | 68 | 75×10<sup>-3</sup> |
由表1结果可知:本发明制备的减阻剂减阻率降低明显,并且其界面张力可达10-3~10-4mN/m数量级,因此应用于油田开采时能够有效减少油珠通过狭小喉道时油滴界面变形所需要的功,降低原油流动阻力,将残余油驱替出来,提高油田开采效率。
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 (4)
1.一种减阻剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将3~5重量份的乳化剂与40~50重量份的溶剂油混合制成油相溶剂,向所述油相溶剂中加入5~10重量份的亲油丙烯基单体,制得油相混合溶液;
所述乳化剂为聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种;
所述溶剂油为甲苯、环己烷、二甲苯、环戊烷、煤油和白油中的一种或多种;
所述亲油丙烯基单体为丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的一种或多种;
2)向30~50重量份的水中加入20~30重量份的亲水丙烯基单体,搅拌溶解,调节pH值至8~9,制得水相溶液;
所述亲水丙烯基单体为丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺和丙烯酸的一种或多种;
3)将所述水相溶液加入所述油相混合溶液中,在保护气氛下加入0.25~0.45重量份的引发剂进行聚合反应,制得高分子聚合物;其中,所述水相溶液与所述油相混合溶液的质量比为1:1~1.5;
4)将50~72重量份的两性表面活性剂、20~41重量份的非离子表面活性剂以及5~10重量份的阴离子表面活性剂进行混合,制得表面活性剂体系;
所述两性表面活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、椰子油甜菜碱、十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱和十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱中的一种或多种;
所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸二乙醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐油酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚和聚氧乙烯失水山梨醇醚硬脂酸酯的一种或多种混合物;
所述阴离子表面活性剂为十六烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸钠和油酰甲基牛磺酸钠中的一种或多种;
5)将55~75重量份的所述表面活性剂体系分批加入25~45重量份的所述高分子聚合物中,搅拌均匀,制得减阻剂;
所述步骤4)中,在1000~3000r/min的转速下,依次添加所述两性表面活性剂、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂,且在每种表面活性剂添加完成后,进行15~40分钟的搅拌后再进行下一表面活性剂的添加;
所述步骤5)中,在1000~3000r/min的转速下,将所述表面活性剂体系分三次加入所述高分子聚合物中进行反应;向所述高分子聚合物中第一次加入所述表面活性剂体系时,当反应液稳定呈现淡黄色后,继续进行所述表面活性剂体系的第二次添加直至反应液稳定呈现黄色后,再进行第三次剩余表面活性剂体系的添加,最终反应液呈现红棕透明状态,再继续反应40~80分钟后,制得所述减阻剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾-硫代硫酸钠或偶氮类化合物;其中,所述偶氮类化合物为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁脒盐酸盐和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或多种。
3.一种减阻剂,其特征在于,按照权利要求1至2中任一所述制备方法制得,所述减阻剂的界面张力为10-3~10-4mN/m。
4.权利要求3所述的减阻剂在制备滑溜水压裂液的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510161049.XA CN106147741B (zh) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | 一种减阻剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510161049.XA CN106147741B (zh) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | 一种减阻剂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106147741A CN106147741A (zh) | 2016-11-23 |
CN106147741B true CN106147741B (zh) | 2019-12-06 |
Family
ID=57337913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510161049.XA Active CN106147741B (zh) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | 一种减阻剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106147741B (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106634935A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种降解后与原油具有超低界面张力的滑溜水压裂液 |
CN107828397A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种驱油剂的制备方法和应用 |
CN108374984B (zh) * | 2018-02-06 | 2020-06-26 | 常州大学 | 一种表面活性剂/聚合物复配减阻剂及其制备方法 |
CN108531156B (zh) * | 2018-04-03 | 2020-11-17 | 东营市百扬石油科技有限责任公司 | 适用于海上油田的稠油分散采油助剂 |
CN109135719A (zh) * | 2018-10-13 | 2019-01-04 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸及方法 |
CN110327840A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-10-15 | 湖北文理学院 | 一种环保型造纸用复合乳化剂及其制备方法 |
CN113372246B (zh) * | 2021-06-02 | 2023-08-15 | 德仕能源科技集团股份有限公司 | 一种针对高含蜡原油驱油用表面活性剂的生产及应用 |
CN113563861B (zh) * | 2021-07-27 | 2022-12-23 | 中国石油大学(北京) | 一种微乳液组合物、纳米乳液及其制备方法和应用、压裂液 |
CN114891494A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-12 | 西安石油大学 | 一种用于大排量压裂的压裂液及其制备方法 |
CN114806534A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-29 | 美服(四川)能源技术有限公司 | 一种非常规油气藏压裂用防水锁降阻剂、制备方法及应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103627380A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种水溶性减阻剂及其制备和应用 |
CN103965856A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于驱油的聚表二元体系及驱油方法 |
CN104403656A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-11 | 胜利油田胜利化工有限责任公司 | 一种新型两性离子滑溜水压裂液及其制备方法 |
CN104449648A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 陕西科技大学 | 一种非常规油气藏滑溜水压裂减阻剂及其制备方法 |
-
2015
- 2015-04-07 CN CN201510161049.XA patent/CN106147741B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103965856A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于驱油的聚表二元体系及驱油方法 |
CN103627380A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种水溶性减阻剂及其制备和应用 |
CN104403656A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-11 | 胜利油田胜利化工有限责任公司 | 一种新型两性离子滑溜水压裂液及其制备方法 |
CN104449648A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 陕西科技大学 | 一种非常规油气藏滑溜水压裂减阻剂及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106147741A (zh) | 2016-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106147741B (zh) | 一种减阻剂及其制备方法和应用 | |
CN109666099B (zh) | 核壳型聚合物微球及其制备方法 | |
CN110776899B (zh) | 一种高温高盐油藏原位乳化增黏体系及其应用 | |
CN113185960B (zh) | 一种温度响应型自降解暂堵剂及其制备方法和在井筒封堵中的应用 | |
CN105985759A (zh) | 一种油井复合解堵剂及其制备方法 | |
CN105504182A (zh) | 一种纳米级皮克林乳液型压裂液及其制备方法 | |
CN104448126A (zh) | 苛刻油藏反相微乳液调驱体系及其制备方法 | |
CN104231162A (zh) | 聚丙烯酰胺反相微乳液及其制备方法 | |
CN109666097A (zh) | 疏水缔合聚合物凝胶微球调剖剂及其制备方法 | |
EP3746522A1 (en) | Compositions for use in oil and gas operations | |
CN112358862B (zh) | 一种适用于低流度致密油储层的驱油降粘压裂液 | |
CN107815300B (zh) | 一种含油污泥调剖堵剂及其制备方法 | |
CN103113519B (zh) | 一种用于油田调驱的高浓度微凝胶调驱剂及其制备方法 | |
CN115785335B (zh) | 一种高携砂易返排水基压裂液用减阻型稠化剂及其制备方法与应用 | |
CN106350053A (zh) | 一种速溶型海水基高温压裂液 | |
CN106467599A (zh) | 一种自缔合型交联聚合物线团及其制备方法 | |
CN110628407A (zh) | 滑溜水用洗油剂及其制备方法及滑溜水体系 | |
CN107964399B (zh) | 一种页岩气压裂用多功能纳米乳液减阻剂及其制备方法 | |
CN109749730B (zh) | 一种高效环保滑溜水压裂液减阻剂及其制备方法 | |
CN116731693A (zh) | 一种绒囊暂堵剂 | |
CN103923632A (zh) | 一种解吸附剂及其评价方法 | |
CN102732243A (zh) | 二元驱油用驱油剂及油田二元驱油开采方法 | |
CN105622839A (zh) | 一种环境友好型纳米乳液压裂液及其制备方法 | |
CN111434708B (zh) | 一种水溶性碳纳米管交联剂、钻井堵漏用改性胶塞及制备方法 | |
CN116023593A (zh) | 一种纳米调驱材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |