CN113684016A - 一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田水力压裂技术领域，具体提供了一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂及其制备方法，本发明的降阻剂是由聚合物减阻剂粉剂、溶剂油、有机膨润土、分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂和除氧剂按质量比为30‑45：40‑50：2‑4：2‑4：0.5‑2.5：3‑7：0.5‑3.5：0.5‑2.5组成；本发明解决了滑溜水体系所需的现场快速配液与实时变黏问题，并且实现了采用高矿化度地层水或返排液直接配液达到节约淡水资源及环境保护的目的，同时降低了聚合物减阻剂以及添加剂用量。
Description
技术领域
本发明属于油气田水力压裂技术领域，具体涉及一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂及其制备方法。
背景技术
随着常规油气资源的衰竭，低压低渗的非常规油气资源成为了勘探开发的重点领域。近年来，页岩气与致密气成为了我国油气开发的热点资源。据多年的现场施工经验与理论研究，采用多段多簇的密切割体积压裂技术缩短主裂缝间距并提高支撑剂加量能够大幅度改善页岩气或致密气的单井产能。而该技术在前期需要高排量泵注低摩阻压裂液体系实现大规模造缝，后期采用高黏胶液携带大量支撑剂填充裂缝确保裂缝长期具有导流能力。因此，在页岩气或致密气压裂现场实现连续混配同时实现滑溜水体系的实时变黏，由滑溜水体系直接向携砂胶液体系转变能够确保密切割体积压裂技术的顺利进行，同时也能够解决山区施工现场空间有限带来的不便。另外，页岩气体积压裂技术“千方砂，万方液”的施工规模过度消耗了珍贵淡水资源，大幅度增加了施工成本与代价。因此，目前非常规气藏的压裂技术中，滑溜水体系需要解决的问题主要包括：(1)现场快速配液及实时变黏，以保证施工需求；(2)高矿化度地层水或返排液直接配液，避免大规模使用淡水资源，采用高矿化度地层水或返排液直接配液既能节约淡水资源又能够避免地层返出液的排放污染自然环境；(3)聚合物减阻剂以及添加剂的低用量高性能，实现降本增效。针对这些问题，最为关键的是研发出性能优越的减阻剂。
目前国内外使用的滑溜水国内外应用最为广泛的滑溜水减阻剂主要分为粉剂类减阻剂聚合物与反相乳液聚合得到的乳液减阻剂体系。然而，粉剂聚合物减阻剂存在溶解速率低、现场配液不便等问题，难以实现大型体积压裂所需的连续混配工艺。采用反向乳液聚合技术制备的乳液聚合物减阻剂虽然具有较佳的溶解性，且分子量较大，但其聚合物有效含量一般低于30％。
发明内容
本发明提供的一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其目的是克服现有技术中滑溜水体系不能现场快速配液与实时变黏，聚合物减阻剂和添加剂用量大，不能实现节约淡水资源及环境保护目的的问题；
本发明的目的还在于提供上述用于超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的制备方法；
本发明的目的还在于提供上述用于超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的应用。
为此，本发明提供了一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，由聚合物减阻剂粉剂、溶剂油、有机膨润土、分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂和除氧剂组成，所述聚合物减阻剂粉剂、溶剂油、有机膨润土、分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂和除氧剂的质量比为30-45：40-50：2-4：2-4：0.5-2.5：3-7：0.5-3.5：0.5-2.5。
所述聚合物减阻剂粉剂为两性离子聚丙烯酰胺类聚合物，两性离子聚丙烯酰胺类聚合物由丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体组成，丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体的摩尔比为10-8:1-3:1-3:0.001-0.003。
所述阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠中的一种。
所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵、2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、对-乙烯基苄基三甲基氯化铵中的一种；所述疏水单体为阳离子型疏水单体、阴离子型疏水单体和非离子型疏水单体中的一种。
所述聚合物减阻剂粉剂的粒径为100-140目。
所述溶剂油的芳香烃含量低于0.02％，运动黏度为1.8－2.8mm2/s。
所述有机膨润土的具体参数为：胶质价≥700mL/15g，吸蓝量为34－36g/100，蒙脱石量＞80％，白度＞80％，粒度为380－400目，含水量＜6％。
所述分散剂由月桂醇聚氧乙烯醚、椰油酰二乙醇胺、油酰单异丙醇胺和纤维素衍生物组成，月桂醇聚氧乙烯醚、椰油酰二乙醇胺、油酰单异丙醇胺和纤维素衍生物的质量比为3-5:5-7:2-3:0.3-0.5。
所述转向剂由烷基酚聚氧乙烯醚与乙氧基化异十三烷基醇组成，烷基酚聚氧乙烯醚与乙氧基化异十三烷基醇的质量比为1-3:0.3-0.5。
一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将配方量的溶剂油置于反应釜中；
2)将反应釜内温度升至45-50℃，搅拌转速控制为1000－1200r/min，加入配方量的有机膨润土，直至混合物黏稠度稳定；
3)将反应釜内温度降至35-40℃，搅拌转速降为500－600r/min，加入配方量的分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂及除氧剂，直至充分溶解；
4)将反应釜内温度提高至40℃，搅拌转速提高至1300－1500r/min，加入配方量的聚合物减阻剂粉剂，直至聚合物减阻剂粉剂和步骤3)的混合物混合均匀。
本发明的有益效果：本发明提供的这种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂及其制备方法，该超耐盐悬浮滑溜水降阻剂可以在40秒内完全溶解于矿化度为0－10万mg/L的返排液中，最高减阻率可达79％以上，同时可通过改变超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加入量实现压裂液体系的实时变黏，0.1％-0.3％的加量配制出低黏滑溜水体系，0.4％-0.6％的加量配制出中黏的低温井悬砂体系，0.8％-0.1％的加量可配制出适合120℃-140℃地温的高黏悬砂体系；超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加入量为0.8％和1.0％时，所配制的胶液体系分别在120℃与140℃的温度下具备良好的耐温耐剪切性能；现场采用高矿化度返排液与该超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行连续混配，造缝后实时变黏携砂进入裂缝，加砂符合率高达97％；解决了滑溜水体系所需的现场快速配液与实时变黏问题，并且实现了采用高矿化度地层水或返排液直接配液达到节约淡水资源及环境保护的目的，同时降低了聚合物减阻剂以及添加剂用量。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1为实施例1中合成的含非离子疏水链的两性离子聚合物分子结构；
图2为聚合物悬浮体系(实施例2中制备)溶于模拟地层水(实施例3中配制)过程中摩阻仪两端压差随时间的变化关系；
图3为变黏滑溜水体系的表观黏度随聚合物悬浮体系加量的变化关系；
图4为中黏滑溜水体系在80℃、170s-1剪切条件下的流变测试结果；
图5为高黏滑溜水体系在140℃、170s-1剪切条件下的流变测试结果；
图6为威2-xx-0x平台井变黏滑溜水施工曲线。
具体实施方式
一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，由聚合物减阻剂粉剂、溶剂油、有机膨润土、分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂和除氧剂组成，所述聚合物减阻剂粉剂、溶剂油、有机膨润土、分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂和除氧剂的质量比为30-45：40-50：2-4：2-4：0.5-2.5：3-7：0.5-3.5：0.5-2.5。
进一步的，所述聚合物减阻剂粉剂为两性离子聚丙烯酰胺类聚合物，两性离子聚丙烯酰胺类聚合物由丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体组成，丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体的摩尔比为10-8:1-3:1-3:0.001-0.003。
进一步的，所述阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠中的一种。选用的阴离子单体具有如下技术优点：1、含有羧酸基团提高聚合物分子水化能力，提高溶解速度；2、含有磺酸基团增加抗盐能力；3、同时含有磺酸基团与刚性苯环结构，提高聚合物分子耐温耐盐能力。
进一步的，所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵、2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、对-乙烯基苄基三甲基氯化铵中的一种；选用的阳离子单体具有如下技术优点：1、含有季铵盐基团，提高溶解性；2、与阴离子单体相互作用构成了耐盐性极佳的两性离子型聚合物。
进一步的，所述疏水单体为阳离子型疏水单体、阴离子型疏水单体和非离子型疏水单体中的一种。疏水单体上的碳链是聚合物相互缔合形成胶团结构增加体系黏弹性，同时非离子型疏水单体具有较低的矿化度敏感性，即耐盐性较强。
进一步的，所述聚合物减阻剂粉剂的粒径为100-140目。100-140目的粒径为0.106-0.150毫米，更有利于分子在油相中悬浮分散。
进一步的，所述溶剂油芳香烃含量低于0.02％，运动黏度为1.8－2.8mm2/s。该运动黏度范围有利于有机膨润土成胶。溶剂油为超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的连续相，溶剂油的类型包括D95溶剂油、D100溶剂油、D120溶剂油等低气味溶剂油；D95溶剂油、D100溶剂油、D120溶剂油均属于环保型产品，溶解力强，挥发性好，产品安定性好，对环境友好。
进一步的，所述有机膨润土的具体参数为：胶质价≥700mL/15g，吸蓝量为34－36g/100，蒙脱石量＞80％，白度＞80％，粒度为380－400目，含水量＜6％。有机膨润土主要作用为成胶稠化连续相，使聚合物减阻剂粉剂具有在体系中具有更加稳定的分散悬浮效果，同时可以吸收连续相中的水分维持体系稳定性；满足该参数的有机膨润土对烃类连续相增稠效果最佳，用量最少。
进一步的，所述分散剂由月桂醇聚氧乙烯醚、椰油酰二乙醇胺、油酰单异丙醇胺和纤维素衍生物组成，月桂醇聚氧乙烯醚、椰油酰二乙醇胺、油酰单异丙醇胺和纤维素衍生物的质量比为3-5:5-7:2-3:0.3-0.5。
分散剂作用为聚合物减阻剂粉剂颗粒与连续相之间的界面张力，使连续相充分润湿聚合物减阻剂粉剂颗粒避免其在连续相中团聚，从而保证聚合物减阻剂粉剂颗粒能够充分悬浮分散于连续相中，以便与配液过程中聚合物减阻剂粉剂能够充分接触水相而快速水化溶解。优选的分散剂种类为非离子型表面活性剂，少量情况下可溶于烃类，充分发挥其分散作用。
进一步的，所述转向剂由烷基酚聚氧乙烯醚与乙氧基化异十三烷基醇组成，烷基酚聚氧乙烯醚与乙氧基化异十三烷基醇的质量比为1-3:0.3-0.5。
转向剂作用为加速超耐盐悬浮滑溜水降阻剂中聚合物减阻剂粉剂在水中的溶解速度，同时避免超耐盐悬浮滑溜水降阻剂在溶解过程中出现乳化现象妨碍超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的快速溶解。
优选的转向剂种类具有适当HLB值，介于6至10之间，即可在低浓度下充分溶解于连续油相中，配成溶液后也能避免油包水乳液的形成。
进一步的，所述助排剂为无氟助排剂。无氟助排剂大幅度降低所配制的滑溜水体系对生态环境的影响。
进一步的，所述无氟助排剂由脂肪醇聚氧乙烯醚与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠组成，脂肪醇聚氧乙烯醚与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的质量比为1-3:0.5-0.7。
优选的无氟助排剂种类为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3),可将表面张力降低至28mN/m以下，有利于破胶液的返排，同时也避免了含氟助排剂对环境的污染。
进一步的，所述黏土稳定剂为聚胺类黏土稳定剂。
聚胺类黏土稳定剂溶于连续相，主要用于抑制滑溜水体系造成的黏土膨胀。
进一步的，所述聚胺类黏土稳定剂为环氧氯丙烷二甲胺共聚物。
该类聚胺类黏土稳定剂成本低、防膨效果稳定、在耐冲刷能力上有显著优势。
进一步的，所述除氧剂包括异抗坏血酸、甲醛或硫脲；除氧剂作用为避免聚合物减阻剂/稠化剂在高温环境下过快降解，失去原有功能。
一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将配方量的溶剂油置于反应釜中；
2)将反应釜内温度升至45-50℃，搅拌转速控制为1000－1200r/min，加入配方量的有机膨润土，直至混合物黏稠度稳定；
3)将反应釜内温度降至35-40℃，搅拌转速降为500－600r/min，加入配方量的分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂及除氧剂，直至充分溶解；
4)将反应釜内温度提高至40℃，搅拌转速提高至1300－1500r/min，加入配方量的聚合物减阻剂粉剂，直至聚合物减阻剂粉剂和步骤3)的混合物混合均匀。
实施例1:
本实施例1的聚合物减阻剂粉剂为两性离子聚丙烯酰胺类聚合物，两性离子聚丙烯酰胺类聚合物由丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体组成，丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体的摩尔比为8:1:1:0.003，丙烯酰胺单体为丙烯酰胺，阴离子单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)，疏水单体为非离子型疏水单体。
本实施例1的聚合物减阻剂粉剂的制备方法包括如下步骤：将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)以摩尔比8:1:1配制成30％的去离子水溶液，加入与丙烯酰胺摩尔比为8:0.003的非离子型疏水单体，同时加入质量10倍于非离子型疏水单体的十二烷基溴化铵增溶非离子单体，配制出聚合溶液，调节pH＝7，加入引发剂(过硫酸钾与乙二胺质量比3:1)占体系0.8％，温度控制在50±1℃，反应6小时，经历烘干、粉碎后得到100-120目聚合物减阻剂粉剂。
本实施例1的聚合物减阻剂粉剂的制备方法为聚合实验，制备的聚合物减阻剂粉剂的分子结构如图1所示。
采用实施例1制备的聚合物减阻剂粉剂制备超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，所述超耐盐悬浮滑溜水降阻剂由如下组分按如下质量比组成，见表1所示：
表1实施例1配制超耐盐悬浮滑溜水降阻剂各组分及占比
采用实施例1制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的制备方法，具体制备步骤为：
(1)将溶剂油置于反应釜中；
(2)将反应釜内温度升至50℃，搅拌器转速控制在1200r/min，按比例缓缓加入有机膨润土，直至分散体系黏稠度稳定；
(3)将反应釜内温度降至35℃，搅拌速度降为550r/min，按比例分别计入分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂及除氧剂，直至充分溶解；
(4)将反应釜内温度提高至40℃，转速提高至1300r/min，按照比例缓慢加入聚合物减阻剂粉剂，使聚合物减阻剂粉剂均匀悬浮分散于溶剂油中。
一、采用实施例1制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行降阻测试，具体操作如下：
依据某页岩气某平台井产出水的矿物成分，配制出模拟产出水，矿物组分如表2所示：
表2某页岩气某平台井产出水的矿物组分
采用模拟地层产出水配制滑溜水体系，实施例1中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加量为0.1％；将摩阻仪泵排量控制在18L/min，循环泵注模拟地层水，向储液罐中加入0.1％的聚合物悬浮体系并加以搅拌，观察摩阻仪两端压差随时间的变化规律，并计算减阻率。
如图2所示，超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加入模拟地层水后，5秒后摩阻仪两端压差开始缓缓下降，10秒后开始大幅度下降，35秒左右降至稳定值。由此可以判断，35秒内，聚合物分散体系中的聚合物减阻剂分子完全溶解，35秒后发挥出最佳减阻效果。通过计算，实施例1制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与模拟产出水配制的0.1％的滑溜水体系最高减阻率可达78.6％。降阻效果测试如图2所示。
二、采用实施例1制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行黏度测试，具体操作如下：
采用实施例1制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例1中制备的模拟地层产出水配制变黏滑溜水体系，通过改变超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加量测试变黏压裂液体系的黏度变化曲线，如图3所示。
测试结果为：超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加量在0.1％－0.3％范围内，属于低黏滑溜水体系，可作为滑溜水体系应用于页岩气藏、致密气藏的大排量密切割造缝工作液，当聚合物悬浮分散体系加量增至0.4％－6.0％范围时，属于中黏滑溜水体系，适用于低温携砂作业，加量增至0.7％－1.0％范围时体系表观黏度大幅度增加，属于高黏滑溜水体系，适用于中高井温携砂作业，如表3所示。
表3低、中、高黏变黏滑溜水体系性质
| 体系 | 悬浮体系加量(％) | 表观黏度(mPa.s) | 适用工况 |
| 低黏滑溜水 | 0.1-0.2 | 10-25 | 大排量造缝 |
| 中黏滑溜水 | 0.3-0.6 | 60-120 | 40℃-90℃携砂 |
| 高黏滑溜水 | 0.7-1.0 | 160-320 | 90℃-140℃携砂 |
三、采用实施例1制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行耐温、耐剪切性能测试，具体操作如下：
中黏滑溜水体系：
采用实施例1中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例1中制备的模拟地层产出水配制出中黏滑溜水体系，超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加量为0.6％，采用高温高压旋转流变仪测试该胶液体系的耐温、耐剪切性能，温度维持在80℃、剪切速率为170s-1；
测试结果如图4所示，结果显示中黏滑溜水体系在80℃、170s-1条件下持续剪切2小时，表观黏度仍能够维持在50mPa.s以上，展示出中黏滑溜水可以在80℃的中温储层保持良好的携砂性。
高黏胶液胶液体系：
采用实施例1中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例1中制备的模拟地层产出水配制出高黏胶液胶液体系，超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加量为1％，采用高温高压旋转流变仪测试该胶液体系的耐温、耐剪切性能，温度维持在140℃、剪切速率为170s-1；
测试结果如图5所示，结果显示高黏滑溜水体系可在140℃、170s-1的条件下剪切2小时后维持黏度在50mPa.s以上，展示出高黏滑溜水可以在140℃的高温储层保持良好的携砂性。
四、采用实施例1制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行压裂施工，具体操作如下：
将实施例1中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂用于某页岩气某平台2-xx-0x进行混配变黏滑溜水体系，配液用水为总矿化度37178mg/L的返排液。
本实施例给出该井某段的压裂施工曲线，从压裂施工开始至91分钟，压裂施工采用低黏滑溜水进行造缝并携带40/70目支撑剂，聚合物悬浮分散液加量0.1％，共计1198m3；随后聚合物悬浮液加量提至0.6％，形成中黏滑溜水，携带20/40目支撑剂，直至195分钟，中黏滑溜水用量986m3；将聚合物悬浮液加量提至0.8％，将井筒内支撑剂顶替进入储层，用量153m3。
该段施工加砂符合率达到97.5％，该体系变黏滑溜水体系在施工应用中体现出极佳的效果。压裂过程曲线如图6所示。
实施例2:
本实施例2的聚合物减阻剂粉剂为两性离子聚丙烯酰胺类聚合物，两性离子聚丙烯酰胺类聚合物由丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体组成，丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体的摩尔比为10:3:1.5:0.001，丙烯酰胺单体为丙烯酰胺，阴离子单体为丙烯酸或甲基丙烯酸，阳离子单体为2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，疏水单体为非离子型疏水单体。
本实施例2的聚合物减阻剂粉剂的制备方法包括如下步骤：将丙烯酰胺、2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸或甲基丙烯酸以摩尔比10:1.5:3配制成30％的去离子水溶液，加入与丙烯酰胺摩尔比为10:0.001的非离子型疏水单体，同时加入质量10倍于非离子型疏水单体的十二烷基溴化铵增溶非离子单体，配制出聚合溶液，调节pH＝7，加入引发剂(过硫酸钾与乙二胺质量比3:1)占体系0.8％，温度控制在50±1℃，反应6小时，经历烘干、粉碎后得到100-140目聚合物减阻剂粉剂。本实施例2的聚合物减阻剂粉剂的制备方法为聚合实验。
采用实施例2制备的聚合物减阻剂粉剂制备超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，所述超耐盐悬浮滑溜水降阻剂由如下组分按如下质量比组成，见表4所示：
表4实施例2配制超耐盐悬浮滑溜水降阻剂各组分及占比
采用实施例2制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的制备方法，具体制备步骤为：
(1)将溶剂油置于反应釜中；
(2)将反应釜内温度升至45℃，搅拌器转速控制在1100r/min，按比例缓缓加入有机膨润土，直至分散体系黏稠度稳定；
(3)将反应釜内温度降至38℃，搅拌速度降为500r/min，按比例分别计入分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂及除氧剂，直至充分溶解；
(4)将反应釜内温度提高至40℃，转速提高至1400r/min，按照比例缓慢加入聚合物减阻剂粉剂，使聚合物减阻剂粉剂均匀悬浮分散于溶剂油中。
一、采用实施例2制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行降阻测试，具体操作如下：
依据某页岩气某平台井产出水的矿物成分，配制出模拟产出水，矿物组分如表2所示。采用模拟地层产出水配制滑溜水体系，实施例2中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加量为0.1％。将摩阻仪泵排量控制在18L/min，循环泵注模拟地层水，向储液罐中加入0.1％的聚合物悬浮体系并加以搅拌，观察摩阻仪两端压差随时间的变化规律，并计算减阻率。
超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加入模拟地层水后，5秒后摩阻仪两端压差开始缓缓下降，10秒后开始大幅度下降，35秒左右降至稳定值。由此可以判断，35秒内，聚合物分散体系中的聚合物减阻剂分子完全溶解，35秒后发挥出最佳减阻效果。通过计算，实施例2制备的聚合物悬浮分散体系与模拟产出水配制的0.1％的滑溜水体系最高减阻率可达78.6％。
二、采用实施例2制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行黏度测试，具体操作如下：
采用实施例2中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例2中制备的模拟地层产出水配制变黏滑溜水体系，通过改变聚合物悬浮分散体系的加量测试变黏压裂液体系的黏度变化曲线。
测试结果为：超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加量在0.1％－0.3％范围内，属于低黏滑溜水体系，可作为滑溜水体系应用于页岩气藏、致密气藏的大排量密切割造缝工作液，当超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加量增至0.4％－6.0％范围时，属于中黏滑溜水体系，适用于低温携砂作业，当超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加量增至0.7％－1.0％范围时，体系表观黏度大幅度增加，属于高黏滑溜水体系，适用于中高井温携砂作业，如表3所示。
三、采用实施例2制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行耐温、耐剪切性能测试，具体操作如下：
中黏滑溜水体系：
采用实施例2中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例2中制备的模拟地层产出水配制出中黏滑溜水体系，超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加量为0.6％，采用高温高压旋转流变仪测试该胶液体系的耐温、耐剪切性能，温度维持在80℃、剪切速率为170s-1；
结果显示中黏滑溜水体系在80℃、170s-1条件下持续剪切2小时，表观黏度仍能够维持在50mPa.s以上，展示出中黏滑溜水可以在80℃的中温储层保持良好的携砂性。
高黏胶液胶液体系：
采用实施例2中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例2中制备的模拟地层产出水配制出高黏胶液胶液体系，超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加量为1％，采用高温高压旋转流变仪测试该胶液体系的耐温、耐剪切性能，温度维持在140℃、剪切速率为170s-1；
测试结果显示高黏滑溜水体系可在140℃、170s-1的条件下剪切2小时后维持黏度在50mPa.s以上，展示出高黏滑溜水可以在140℃的高温储层保持良好的携砂性。
四、采用实施例2制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行压裂施工，具体操作如下：
本实施例将实施例2中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂用于某页岩气某平台2-xx-0x进行混配变黏滑溜水体系，配液用水为总矿化度37178mg/L的返排液。
本实施例在该井某段压裂施工时，从压裂施工开始至91分钟，压裂施工采用低黏滑溜水进行造缝并携带40/70目支撑剂，聚合物悬浮分散液加量0.1％，共计1198m3；随后聚合物悬浮液加量提至0.6％，形成中黏滑溜水，携带20/40目支撑剂，直至195分钟，中黏滑溜水用量986m3；将聚合物悬浮液加量提至0.8％，将井筒内支撑剂顶替进入储层，用量153m3。
该段施工加砂符合率达到97.4％，该体系变黏滑溜水体系在施工应用中体现出极佳的效果。
实施例3:
本实施例3的聚合物减阻剂粉剂为两性离子聚丙烯酰胺类聚合物，两性离子聚丙烯酰胺类聚合物由丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体组成，丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体的摩尔比为9:2:3:0.002，丙烯酰胺单体为丙烯酰胺，阴离子单体为对苯乙烯磺酸钠，阳离子单体为对-乙烯基苄基三甲基氯化铵，疏水单体为非离子型疏水单体。
本实施例3的聚合物减阻剂粉剂的制备方法包括如下步骤：将丙烯酰胺、对-乙烯基苄基三甲基氯化铵、对苯乙烯磺酸钠以摩尔比9:3:2配制成30％的去离子水溶液，加入与丙烯酰胺摩尔比为9:0.002的非离子型疏水单体，同时加入质量10倍于非离子型疏水单体的十二烷基溴化铵增溶非离子单体，配制出聚合溶液，调节pH＝7，加入引发剂(过硫酸钾与乙二胺质量比3:1)占体系0.8％，温度控制在50±1℃，反应6小时，经历烘干、粉碎后得到100-140目聚合物减阻剂粉剂。本实施例3的聚合物减阻剂粉剂的制备方法为聚合实验。
采用实施例3制备的聚合物减阻剂粉剂制备超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，所述超耐盐悬浮滑溜水降阻剂由如下组分按如下质量比组成，见表5所示：
表5实施例3配制超耐盐悬浮滑溜水降阻剂各组分及占比
采用实施例3制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的制备方法，具体制备步骤为：
(1)将溶剂油置于反应釜中；
(2)将反应釜内温度升至47℃，搅拌器转速控制在1000r/min，按比例缓缓加入有机膨润土，直至分散体系黏稠度稳定；
(3)将反应釜内温度降至40℃，搅拌速度降为600r/min，按比例分别计入分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂及除氧剂，直至充分溶解；
(4)将反应釜内温度提高至40℃，转速提高至1500r/min，按照比例缓慢加入聚合物减阻剂粉剂，使聚合物减阻剂粉剂均匀悬浮分散于溶剂油中。
一、采用实施例3制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行降阻测试，具体操作如下：
依据某页岩气某平台井产出水的矿物成分，配制出模拟产出水，矿物组分如表2所示。采用模拟地层产出水配制滑溜水体系，实施例3中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加量为0.1％；将摩阻仪泵排量控制在18L/min，循环泵注模拟地层水，向储液罐中加入0.1％的聚合物悬浮体系并加以搅拌，观察摩阻仪两端压差随时间的变化规律，并计算减阻率。
超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加入模拟地层水后，5秒后摩阻仪两端压差开始缓缓下降，10秒后开始大幅度下降，35秒左右降至稳定值。由此可以判断，35秒内，聚合物分散体系中的聚合物减阻剂分子完全溶解，35秒后发挥出最佳减阻效果。通过计算，实施例3制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与模拟产出水配制的0.1％的滑溜水体系最高减阻率可达78.6％。
二、采用实施例3制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行黏度测试，具体操作如下：
采用实施例3制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例3中制备的模拟地层产出水配制变黏滑溜水体系，通过改变超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加量测试变黏压裂液体系的黏度变化曲线。
测试结果为：超耐盐悬浮滑溜水降阻剂加量在0.1％－0.3％范围内，属于低黏滑溜水体系，可作为滑溜水体系应用于页岩气藏、致密气藏的大排量密切割造缝工作液，当聚合物悬浮分散体系加量增至0.4％－6.0％范围时，属于中黏滑溜水体系，适用于低温携砂作业，加量增至0.7％－1.0％范围时体系表观黏度大幅度增加，属于高黏滑溜水体系，适用于中高井温携砂作业，如表3所示。
三、采用实施例3制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行耐温、耐剪切性能测试，具体操作如下：
中黏滑溜水体系：
采用实施例3中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例3中制备的模拟地层产出水配制出中黏滑溜水体系，超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加量为0.6％，采用高温高压旋转流变仪测试该胶液体系的耐温、耐剪切性能，温度维持在80℃、剪切速率为170s-1，结果显示中黏滑溜水体系在80℃、170s-1条件下持续剪切2小时，表观黏度仍能够维持在50mPa.s以上，展示出中黏滑溜水可以在80℃的中温储层保持良好的携砂性。
高黏胶液胶液体系：
采用实施例3中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂与实施例3中制备的模拟地层产出水配制出高黏胶液胶液体系，超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的加量为1％，采用高温高压旋转流变仪测试该胶液体系的耐温、耐剪切性能，温度维持在140℃、剪切速率为170s-1，测试结果显示高黏滑溜水体系可在140℃、170s-1的条件下剪切2小时后维持黏度在50mPa.s以上，展示出高黏滑溜水可以在140℃的高温储层保持良好的携砂性。
四、采用实施例3制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂进行压裂施工，具体操作如下：
将实施例3中制备的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂用于某页岩气某平台2-xx-0x进行混配变黏滑溜水体系，配液用水为总矿化度37178mg/L的返排液。
本实施例在该井某段压裂施工时，从压裂施工开始至91分钟，压裂施工采用低黏滑溜水进行造缝并携带40/70目支撑剂，聚合物悬浮分散液加量0.1％，共计1198m3；随后聚合物悬浮液加量提至0.6％，形成中黏滑溜水，携带20/40目支撑剂，直至195分钟，中黏滑溜水用量986m3；将聚合物悬浮液加量提至0.8％，将井筒内支撑剂顶替进入储层，用量153m3。
该段施工加砂符合率达到97.6％，该体系变黏滑溜水体系在施工应用中体现出极佳的效果。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：由聚合物减阻剂粉剂、溶剂油、有机膨润土、分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂和除氧剂组成，所述聚合物减阻剂粉剂、溶剂油、有机膨润土、分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂和除氧剂的质量比为30-45：40-50：2-4：2-4：0.5-2.5：3-7：0.5-3.5：0.5-2.5。
2.如权利要求1所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：所述聚合物减阻剂粉剂为两性离子聚丙烯酰胺类聚合物，两性离子聚丙烯酰胺类聚合物由丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体组成，丙烯酰胺单体、阴离子单体、阳离子单体和疏水单体的摩尔比为10－8:1-3:1-3:0.001-0.003。
3.如权利要求2所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：所述阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠中的一种。
4.如权利要求2所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵、2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、对-乙烯基苄基三甲基氯化铵中的一种；所述疏水单体为阳离子型疏水单体、阴离子型疏水单体和非离子型疏水单体中的一种。
5.如权利要求2所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：所述聚合物减阻剂粉剂的粒径为100-140目。
6.如权利要求1所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：所述溶剂油的芳香烃含量低于0.02％，运动黏度为1.8－2.8mm2/s。
7.如权利要求1所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：所述有机膨润土的具体参数为：胶质价≥700mL/15g，吸蓝量为34－36g/100，蒙脱石量＞80％，白度＞80％，粒度为380－400目，含水量＜6％。
8.如权利要求1所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：所述分散剂由月桂醇聚氧乙烯醚、椰油酰二乙醇胺、油酰单异丙醇胺和纤维素衍生物组成，月桂醇聚氧乙烯醚、椰油酰二乙醇胺、油酰单异丙醇胺和纤维素衍生物的质量比为3-5:5-7:2-3:0.3-0.5。
9.如权利要求1所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂，其特征在于：所述转向剂由烷基酚聚氧乙烯醚与乙氧基化异十三烷基醇组成，烷基酚聚氧乙烯醚与乙氧基化异十三烷基醇的质量比为1-3:0.3-0.5。
10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的超耐盐悬浮滑溜水降阻剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将配方量的溶剂油置于反应釜中；
2)将反应釜内温度升至45-50℃，搅拌转速控制为1000－1200r/min，加入配方量的有机膨润土，直至混合物黏稠度稳定；
3)将反应釜内温度降至35-40℃，搅拌转速降为500－600r/min，加入配方量的分散剂、转向剂、助排剂、黏土稳定剂及除氧剂，直至充分溶解；
4)将反应釜内温度提高至40℃，搅拌转速提高至1300－1500r/min，加入配方量的聚合物减阻剂粉剂，直至聚合物减阻剂粉剂和步骤3)的混合物混合均匀。
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