CN108329901B - 一种压裂液用乳液型稠化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压裂液用乳液型稠化剂及其制备方法和应用,属于油田化学技术领域。按重量份计,所述稠化剂是由3~5份的复合乳化剂,30~50份的油类物质,30~45份的水、20~35份的聚合物单体和0.5~2份的稳定剂通过反相乳液聚合合成。制备方法包括:将油类物质和复合乳化剂高速剪切乳化形成第一混合物;将水和稳定剂搅拌溶解形成第二混合物;将第一混合物与第二混合物混合高速剪切乳化形成第三混合物;向第三混合物中加入聚合物单体和引发剂,搅拌溶解后于50‑55℃的温度下聚合反应5‑6h,得到所述乳液型稠化剂。本发明的稠化剂溶解速度快,稳定时间长,形成的压裂液耐温耐剪切性能优良,岩心伤害率小,防水敏效果好。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学技术领域,特别涉及一种压裂液用乳液型稠化剂及其制备方法和应用。
背景技术
传统水基压裂液体系,主要组分包括稠化剂、交联剂、及其他助排剂、粘土稳定剂等配套添加剂,具有耐温耐剪切能力强、携砂能力强、技术成熟等系列优点,同时也存在一些弊端。首先,稠化剂一般为粉体(固体颗粒),易吸水、吸潮变质。吸潮后难以溶解,易形成“鱼眼”。第二,粉体稠化剂一般溶解时间较长,配液时间较长,如现场配制一定量的基液,粉剂须均匀缓慢加入,然后充分循环均匀,此过程大约需要25~30min甚至更长时间。第三,施工现场常使用混砂车配液等设备配液,配液步骤繁琐,易造成材料的浪费;第四,施工周期长,施工效率低下。
发明内容
本发明通过提供一种压裂液用乳液型稠化剂,该稠化剂溶解速度快,稳定时间长,形成的压裂液耐温耐剪切性能优良,岩心伤害率小,防水敏效果好。
本发明还提供所述压裂液用乳液型稠化剂的制备方法。
本发明还提供所述稠化剂在油气田压裂中的应用。
一方面,为实现上述目的,本发明提供了一种压裂液用乳液型稠化剂,按重量份计,所述稠化剂是由3~5份的复合乳化剂,30~50份的油类物质,30~45份的水、20~35份的聚合物单体和0.5~2份的稳定剂通过反相乳液聚合合成。
优选的,所述复合乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或任意几种。
优选的,所述油类物质为柴油、汽油、D110溶剂油以及D130溶剂油中的一种或任意几种。
优选的,所述聚合物单体为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸叔丁酯和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵组成的混合物,其质量百分比分别为68%~75%、4%~6%、10%~15%、1%~3%和10%~13%。
优选的,所述稳定剂为聚乙二醇单甲醚-400或聚乙二醇单甲醚-750中的一种。
另一方面,本发明提供了上述压裂液用乳液型稠化剂的制备方法,该方法包括:
将30~50份的油类物质、3~5份的复合乳化剂加入第一容器中,高速剪切乳化形成第一混合物;
将30~45份的水、0.5~2份的稳定剂加入第二容器中,搅拌溶解形成第二混合物;
将所述第一混合物与所述第二混合物混合,高速剪切乳化形成第三混合物;
向所述第三混合物中加入20~35份的聚合物单体和0.08~0.15份的引发剂,搅拌溶解形成反应体系,将所述反应体系于50-55℃的温度下聚合反应5-6h,得到所述乳液型稠化剂。
优选的,还包括:向所述反应体系中通入惰性气体以除去所述反应体系中的溶解氧,并使所述聚合反应在惰性气体保护下进行。
优选的,所述引发剂为偶氮类引发剂。
优选的,所述高速剪切乳化的搅拌速率为12000r/min~16000r/min,时间5-10min。
另一方面,本发明提供了所述乳液型稠化剂在水敏和低渗储层压裂中的应用。
本申请实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
1、本申请实施例提供的压裂液用乳液型稠化剂,该稠化剂为乳液型,直接与水混合,无需溶胀,即可形成基液,溶解速率快,极大简化了现场配液及施工程序,克服了粉剂稠化剂溶解时间长、易形成“鱼眼”、施工等待时间长的缺陷,该稠化剂具有溶解速度快,稳定时间长,形成的压裂液耐温耐剪切性能优良,岩心伤害率小,防水敏效果好的技术效果,适用于水敏和低渗储层的压裂。
2、本申请实施例提供的压裂液用乳液型稠化剂的制备方法,工艺简单,施工便捷,无需特殊设备。
附图说明
图1是本申请实施例提供的压裂液用乳液型稠化剂的制备方法流程图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种压裂液用乳液型稠化剂及其制备方法和应用,该稠化剂具有溶解速度快,稳定时间长,形成的压裂液耐温耐剪切性能优良,岩心伤害率小,防水敏效果好的技术效果。
为实现上述目的,本申请实施例总体思路如下:
本申请提供了一种压裂液用乳液型稠化剂,按重量份计,所述稠化剂是由3~5份的复合乳化剂,30~50份的油类物质,30~45份的水、20~35份的聚合物单体和0.5~2份的稳定剂通过反相乳液聚合合成。
上述技术方案,由于该稠化剂为乳液型稠化剂,具有溶解速度快的优点,加入水中可在2min内快速溶解,同时由于该稠化剂中添加稳定剂,形成的乳液稠化剂稳定时间长,该配比形成的压裂液耐温耐剪切性能优良,岩心伤害率小,防水敏效果好。
为了更好的理解上述技术方案,下面通过具体实施例对本申请技术方案做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
一方面,为实现上述目的,本申请实施例提供了一种压裂液用乳液型稠化剂,按重量份计,所述稠化剂是由3~5份的复合乳化剂,30~50份的油类物质,30~45份的水、20~35份的聚合物单体和0.5~2份的稳定剂通过反相乳液聚合合成。
本实施例中,所述复合乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或任意几种。复合乳化剂用量过少会降低乳液的稳定性,造成油水两相分离;用量过多会造成破胶液破乳困难。
本实施例中,所述油类物质为柴油、汽油、D110溶剂油以及D130溶剂油中的一种或任意几种。油类物质用量过多会造成成本增加;用量过少会降低乳液的稳定性。
本实施例中,所述聚合物单体为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸叔丁酯和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵组成的混合物,其质量百分比分别为68%~75%、4%~6%、10%~15%、1%~3%和10%~13%。其中,聚合物中引入丙烯酸结构单元为乳液稠化剂提供交联结构;2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酸叔丁酯结构单元具有良好的耐温抗剪切作用,两者具有协同作用,其联合使用可大大提高压裂液的耐温抗剪切性能;丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵结构单元,破胶后形成铵盐结构,达到了有效防水敏的效果。丙烯酸若加量过多,有效的交联位点增多,交联时间降低,在压裂液的泵注过程中,会造成摩阻增大,增大了施工设备的载荷;丙烯酸叔丁酯的加量过多,会引起乳液聚合过程中提前破乳,胶束的内部结构遭到破坏;2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵结构单元加量过大,成本过高。
本实施例中,所述稳定剂为聚乙二醇单甲醚-400或聚乙二醇单甲醚-750中的一种。乳液的稳定性是乳液使用和长时间储层的重要性质。乳液过早的油水分离,作为稠化剂使用时,会造成现场施工难以抽吸,或造成稠化剂分子难以分散形成均匀的稠化剂溶液。因此在乳液聚合过程中,加入了稳定剂,可使乳液长时间保持均一相,提高乳液稠化剂的稳定性,延长其存储时间,防止油水分离,使乳液稠化剂同时具有溶解速度快且储存稳定时间长的优点。
另一方面,基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种上述压裂液用乳液型稠化剂的制备方法,参见图1,具体包括以下步骤:
步骤S110:将30~50份的油类物质、3~5份的复合乳化剂加入第一容器中,高速剪切乳化形成第一混合物;
其中,高速剪切乳化的搅拌速率为12000r/min~16000r/min,时间5-10min,以使油类物质充分乳化。
步骤S120:将30~45份的水、0.5~2份的稳定剂加入第二容器中,搅拌溶解形成第二混合物;
步骤S130:将所述第一混合物与所述第二混合物混合,高速剪切乳化形成第三混合物;
其中,高速剪切乳化的搅拌速率为12000r/min~16000r/min,时间5-10min。
步骤S140:向所述第三混合物中加入20~35份的聚合物单体和0.08~0.15份的引发剂,搅拌溶解形成反应体系,将所述反应体系于50-55℃的温度下聚合反应5-6h,得到所述乳液型稠化剂。
其中,所述聚合物单体为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸叔丁酯和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵组成的混合物,其质量百分比分别为68%~75%、4%~6%、10%~15%、1%~3%和10%~13%。
所述引发剂为偶氮类引发剂。优选的,引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐。
还包括:向所述反应体系中通入惰性气体以除去所述反应体系中的溶解氧,并使所述聚合反应在惰性气体保护下进行。具体的,在惰性气体保护下加入引发剂,并保持反应容器密闭,聚合反应过程保持惰性气体气氛。若通入惰性气体不足,可能会难以引发聚合,或引发期过长,或导致稠化剂分子量低。若长时间未能引发聚合,可向反应体系中补加初始的引发剂,并通惰性气体10-20min,以引发聚合。优选的,所述惰性气体选择氮气或氩气。
通过上述方法制备的稠化剂在水中可在2min内完全溶解;乳液稳定时间在180天以上;140℃、170s-1剪切120min,粘度在50mPa·s以上;在不加粘土稳定剂情况化,破胶液防膨率可达69%,防水敏效果好,满足渤海湾地区海上油气区块以及陆上页岩气、致密气井增产需要。
另一方面,基于同一发明构思,本申请实施例提供了所述乳液型稠化剂在水敏和低渗储层压裂中应用。由于该乳液型稠化剂使用油相作为连续相,岩心伤害率小,防水敏效果好,更适用于水敏和低渗储层的压裂改造。
进一步,所述应用具体是将所述稠化剂用于制备压裂液,以该压裂液的总重量为基准,该压裂液包括0.6%-1.0%的所述乳液型稠化剂。
进一步,该压裂液还包括0.2%-0.5%的交联剂;其中,所述交联剂为有机锆或有机钛交联剂。
该乳液稠化剂现场施工配制简单,将乳液直接与水混合,无需溶胀,即可形成基液,溶解速率快,极大简化了现场配液及施工程序。与传统水基压裂液相比,该乳液型稠化剂有效加量降低,降低了残渣伤害。
为了使本领域所属技术人员能够进一步的了解本发明实施例的方案,下面将基于本申请实施例所介绍的方案对其进行详细介绍。
实施例1
向烧杯中加入30份的汽油、10份D110溶剂油,2份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、1.5的脂肪醇聚氧乙烯醚,然后将其置于12000r/min的高速搅拌机下剪切乳化10min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入40份的水、0.8份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-400,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于12000r/min的高速搅拌机下剪切乳化10min;然后向其中加入25份的聚合物单体(丙烯酰胺占68%、丙烯酸占6%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占15%、丙烯酸叔丁酯1%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占10%),搅拌,通氮气10min后加入0.08份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于50℃引发聚合6h,得到乳液型聚合物稠化剂。记为Em01。
实施例2
向烧杯中加入45份的D110溶剂油,2份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、1份的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,然后将其置于14000r/min的高速搅拌机下剪切乳化7min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入35份的水、1.2份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-400,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于14000r/min的高速搅拌机下剪切乳化7min;然后向其中加入30份的聚合物单体(丙烯酰胺占75%、丙烯酸占4%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占10%、丙烯酸叔丁酯1%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占10%),搅拌,通氩气10min后加入0.10份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于55℃引发聚合5h,得到乳液型聚合物稠化剂。记为Em02。
实施例3
向烧杯中加入35份的D110溶剂油、5份的D130溶剂油,2.5份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、1.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,然后将其置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入35份的水、1.5份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-400,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min;然后向其中加入32份的聚合物单体(丙烯酰胺占71%、丙烯酸占4%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占12%、丙烯酸叔丁酯1.5%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占11.5%),搅拌,通氮气10min后加入0.10份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于50℃引发聚合6h,得到乳液型聚合物稠化剂。记为Em03。
实施例4
向烧杯中加入10份的柴油和20份的D110溶剂油,1.5份的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、1.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚,然后将其置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入30份的水、0.5份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-750,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min;然后向其中加入20份的聚合物单体(丙烯酰胺占72%、丙烯酸占4%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占10%、丙烯酸叔丁酯3%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占11%),搅拌,通氮气20min后加入0.08份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于58℃引发聚合5.5h,得到乳液型聚合物稠化剂。记为Em04。
实施例5
向烧杯中加入50份的D130溶剂油,3份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、2份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,然后将其置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入45份的水、1.8份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-750,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min;然后向其中加入35份的聚合物单体(丙烯酰胺占68%、丙烯酸占5%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占12%、丙烯酸叔丁酯2%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占13%),搅拌,通氮气15min后加入0.15份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于52℃引发聚合6h,得到乳液型聚合物稠化剂。记为Em05。
实施例6
向烧杯中加入10份的D110溶剂油、10份的D130溶剂油、15份的汽油,1.5份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、1份的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、1份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,然后将其置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入40份的水、2份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-400,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min;然后向其中加入28份的聚合物单体(丙烯酰胺占70%、丙烯酸占5.8%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占10.5%、丙烯酸叔丁酯2.3%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占11.4%),搅拌,通氩气10min后加入0.12份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于50℃引发聚合6h,得到乳液型聚合物稠化剂。记为Em06。
对比例1
向烧杯中加入35份的D110溶剂油、5份的D130溶剂油,2.5份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、1.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,然后将其置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入35份的水、1.5份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-400,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min;然后向其中加入32份的聚合物单体(丙烯酰胺占35%、丙烯酸占5%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占45%、丙烯酸叔丁酯3%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占12%),搅拌,通氮气10min后加入0.10份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于50℃引发聚合6h,得到乳液型聚合物稠化剂。
对比例2
向烧杯中加入35份的D110溶剂油、5份的D130溶剂油,2.5份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、1.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,然后将其置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入35份的水、1.5份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-400,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min;然后向其中加入32份的聚合物单体(丙烯酰胺占70%、丙烯酸占6%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占14%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占10%),搅拌,通氮气10min后加入0.10份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于50℃引发聚合6h,得到乳液型聚合物稠化剂。
对比例3
向烧杯中加入35份的D110溶剂油、5份的D130溶剂油,2.5份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、1.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,然后将其置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入35份的水、1.5份的稳定剂聚乙二醇单甲醚-400,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min;然后向其中加入32份的聚合物单体(丙烯酰胺占75%、丙烯酸占6%、丙烯酸叔丁酯6%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占13%),搅拌,通氮气10min后加入0.10份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于50℃引发聚合6h,得到乳液型聚合物稠化剂。
对比例4
向烧杯中加入35份的D110溶剂油、5份的D130溶剂油,2.5份的失水山梨糖醇脂肪酸酯、1.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,然后将其置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min,得到连续油相;然后按比例向烧杯中加入35份的水,在低速搅拌下搅拌足够长的时间,使其溶解,得到水相;然后将连续油相缓慢加入至水相中,置于16000r/min的高速搅拌机下剪切乳化5min;然后向其中加入32份的聚合物单体(丙烯酰胺占71%、丙烯酸占4%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠占12%、丙烯酸叔丁酯1.5%、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵占11.5%),搅拌,通氮气10min后加入0.10份的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,于50℃引发聚合6h,得到乳液型聚合物稠化剂。
对实施例的产品进行化学指标的性能检测,结果见表1。
表1乳液型稠化剂产品性能参数表征
注:1、溶解速率是在0.6%的稠化剂加量下测定的;
2、耐剪切性能的测定是依据标准SY/T 5107-2005,在140℃,170s-1、剪切120min下的表观粘度;
3、防水敏测定是在不加任何粘土稳定剂的条件下,测定乳液压裂液破胶液的粘土防膨率。
由表1可以看出,该乳液型稠化剂在水中溶解速率快,适合压裂现场连续混配施工,可有效缩短施工周期。与对比例4相比,加入稳定剂之后,相比于市面上常见的乳液稠化剂,乳液稳定时间明显延长,不分层;实施例1-6的稠化剂与有机交联剂形成后的冻胶,在140℃,170s-1、剪切120min下的表观粘度大于50mPa·s,满足了行业标准SY/T 5107-2005的性能要求。对比例1的单体配比超出本申请实施例中单体范围配比,对比例2未添加丙烯酸丁酯、对比例3未添加2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠,结果均导致耐剪切性能和/或防水敏性能大大降低;2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酸叔丁酯联合使用提高了耐剪切性能,丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的引入并采用实施例的单体种类及配比达到了有效防水敏的效果,适用于水敏和低渗储层的压裂;而对比例4未添加稳定剂,乳液稳定时间大大降低,使稠化剂的应用受到影响。
最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种压裂液用乳液型稠化剂,其特征在于,按重量份计,所述稠化剂是由3~5份的复合乳化剂,30~50份的油类物质,30~45份的水、20~35份的聚合物单体和0.5~2份的稳定剂通过反相乳液聚合合成;
所述聚合物单体为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸叔丁酯和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵组成的混合物,其质量百分比分别为68%~75%、4%~6%、10%~15%、1%~3%和10%~13%;
所述稳定剂为聚乙二醇单甲醚-400或聚乙二醇单甲醚-750中的一种。
2.如权利要求1所述的压裂液用乳液型稠化剂,其特征在于,所述复合乳化剂为失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的任意几种。
3.如权利要求1所述的压裂液用乳液型稠化剂,其特征在于,所述油类物质为柴油、汽油、D110溶剂油以及D130溶剂油中的一种或任意几种。
4.如权利要求1-3之一所述的压裂液用乳液型稠化剂的制备方法,其特征在于,该方法包括:
将30~50份的油类物质、3~5份的复合乳化剂加入第一容器中,高速剪切乳化形成第一混合物;
将30~45份的水、0.5~2份的稳定剂加入第二容器中,搅拌溶解形成第二混合物;
将所述第一混合物与所述第二混合物混合,高速剪切乳化形成第三混合物;所述高速剪切乳化的搅拌速率为12000r/min~16000r/min;
向所述第三混合物中加入20~35份的聚合物单体和0.08~0.15份的引发剂,搅拌溶解形成反应体系,将所述反应体系于50-55℃的温度下聚合反应5-6h,得到所述乳液型稠化剂。
5.如权利要求4所述的压裂液用乳液型稠化剂的制备方法,其特征在于,还包括:向所述反应体系中通入惰性气体以除去所述反应体系中的溶解氧,并使所述聚合反应在惰性气体保护下进行。
6.如权利要求4所述的压裂液用乳液型稠化剂的制备方法,其特征在于,所述引发剂为偶氮类引发剂。
7.如权利要求4所述的压裂液用乳液型稠化剂的制备方法,其特征在于,所述高速剪切乳化的时间5-10min。
8.如权利要求1所述的乳液型稠化剂在水敏和低渗储层压裂中的应用。
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CN111253927A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-09 | 延安双丰集团有限公司 | 一种乳液型压裂液及其制备方法 |
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CN112500845B (zh) * | 2020-12-11 | 2022-10-21 | 中国石油天然气集团公司 | 一种海水基压裂液用稠化剂、压裂液及稠化剂制备方法 |
CN113121752B (zh) * | 2021-04-15 | 2023-04-07 | 佳化化学科技发展(上海)有限公司 | 一种减阻剂及其制备方法和应用 |
CN113549443B (zh) * | 2021-07-23 | 2023-03-21 | 长江大学 | 一种生物胶压裂液稠化剂及其制备方法 |
CN113621106B (zh) * | 2021-08-27 | 2022-09-23 | 陕西铜泽新能源科技有限公司 | 一剂多效乳液型稠化剂及其制备方法 |
CN113549442A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-10-26 | 四川奥赛德材料科技有限公司 | 一种用于一体化压裂工艺的功能复合型稠化剂 |
CN113789164A (zh) * | 2021-11-16 | 2021-12-14 | 中海油天津化工研究设计院有限公司 | 一种多功能压裂用乳液型稠化剂及其制备方法 |
CN114350338A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-15 | 河南天祥新材料股份有限公司 | 一种即配即用环保乳液压裂液及其制备方法、使用方法 |
CN114634808B (zh) * | 2022-03-24 | 2023-08-22 | 陕西丰登石化有限公司 | 乳液型压裂用稠化剂及其制备方法及应用 |
CN115746198B (zh) * | 2022-11-17 | 2024-09-20 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种反相乳液稠化剂、胶凝酸及其制备方法 |
CN117645869B (zh) * | 2024-01-29 | 2024-04-12 | 广饶县盛泉化工厂 | 一种乳液态聚合物复合压裂液及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4786318A (en) * | 1986-08-14 | 1988-11-22 | Nalco Chemical Company | Thickening of gold process slurries |
FR2790759A1 (fr) * | 1999-03-11 | 2000-09-15 | Snf Sa | Nouveaux agents epaississants polymeres et leurs applications notamment dans des pates d'impression sur textiles, et en cosmetique |
JP2011195511A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Shiseido Co Ltd | 水中油型乳化皮膚外用組成物 |
CN103059828A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-24 | 北京希涛技术开发有限公司 | 用于水基压裂液的稠化剂及其合成方法 |
CN105646783A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-06-08 | 青岛首泰农业科技有限公司 | 控制反应时间的酸液稠化剂的合成工艺 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102838980B (zh) * | 2012-07-26 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院 | 一种耐高温清洁乳液或微乳液压裂液及其制备方法 |
CN103146372B (zh) * | 2013-02-28 | 2018-01-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 压裂液用反相乳液聚合物稠化剂及其制备方法 |
CN103387823B (zh) * | 2013-07-22 | 2016-03-02 | 中国科学技术大学 | 一种剪切增稠堵水调剖剂、其制备方法及其在油田的应用 |
CN104312573A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-28 | 孙安顺 | 一种压裂用免交联乳液增稠剂及其制备方法 |
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 |
CN104449649B (zh) * | 2014-11-28 | 2017-10-13 | 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院 | 一种高浓度油包水乳液态缔合聚合物压裂液及其制备方法 |
CN105713589B (zh) * | 2014-12-05 | 2019-01-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 逆乳化钻井液及其制备方法 |
CN104788611B (zh) * | 2015-04-07 | 2019-01-04 | 大庆市华瑞信化工助剂有限公司 | 一种提高采收率用含2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的稠化剂 |
CN105907386B (zh) * | 2016-04-25 | 2018-09-21 | 深圳市百勤石油技术有限公司 | 一种用于碳酸盐岩酸压的乳液稠化酸 |
CN106833590A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-13 | 四川光亚聚合物化工有限公司 | 一种油包水缔合型驱油用浓缩增稠剂及其制备方法 |
CN107488247B (zh) * | 2017-08-25 | 2019-08-16 | 江苏师范大学 | 一种钻井液用聚合物页岩抑制剂的制备方法 |
-
2018
- 2018-01-08 CN CN201810014994.0A patent/CN108329901B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4786318A (en) * | 1986-08-14 | 1988-11-22 | Nalco Chemical Company | Thickening of gold process slurries |
FR2790759A1 (fr) * | 1999-03-11 | 2000-09-15 | Snf Sa | Nouveaux agents epaississants polymeres et leurs applications notamment dans des pates d'impression sur textiles, et en cosmetique |
JP2011195511A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Shiseido Co Ltd | 水中油型乳化皮膚外用組成物 |
CN103059828A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-24 | 北京希涛技术开发有限公司 | 用于水基压裂液的稠化剂及其合成方法 |
CN105646783A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-06-08 | 青岛首泰农业科技有限公司 | 控制反应时间的酸液稠化剂的合成工艺 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Solution properties of anionic hydrophobic association polyacrylamide modified with fluorinated acrylate;Yang, XW,等;《JOURNAL OF POLYMER RESEARCH》;20100731;第17卷(第4期);第601-606页 * |
盐酸液稠化剂SC-1的研制;孙长健,等;《油田化学》;20070625;第24卷(第2期);第117-119页 * |
Also Published As
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