CN113913175A - 一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田化学品技术领域，公开了一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，包括以下步骤：水相溶液配制、油相溶液制备、乳化、聚合。水相包括丙烯酰胺200‑260份、丙烯酸90‑120份、抗盐单体70‑80份、超分子单体10‑15份、去离子水350‑400份。本发明加获得的产品内加入有抗盐单体，在不同的矿化度下，具有不同的抗盐效果；产品具有速溶性，不会产生“鱼眼”；产品起黏块，在1min内就能溶胀，达到最终所需粘度要求。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学品技术领域，公开了一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法。
背景技术
在石油工业中，特别是压裂作业中，决定施工作业成败的关键因素在于是否有足够粘度的压裂液在地层中形成裂缝，从而将带有支撑剂的压裂液注入缝中，使缝向前延伸，并填以支撑剂，从而形成具有一定高度和宽度的填砂裂缝，进而改善油气层的导流能力。稠化剂在此压裂作业中扮演了重要的角色，而固体稠化剂与水混合，若不能得到充分地冲击扩散，容易产生鱼眼问题，从而影响压裂液的质量，而油基稠化剂在水中具有快速分散，快速起粘等优点，深受客户认可。
我国低渗透油气资源所占比例大于50％，低渗透油气资源已成为我国目前主要的勘探开发对象。由于低渗透储层受埋藏深度大、地层温度高、地层水矿化度高、成岩和压实作用强烈等因素的影响，通常必须经过压裂、酸化和酸压等增产改造措施才能实现有效开发。近几年压裂液技术、聚合物压裂液技术、低分子聚合物压裂技术逐渐替代了传统的瓜尔胶压裂液技术。同时，由于压裂液技术的进步以及油田施工的要求，在线压裂液施工技术迅速发展，该技术不需要配液站、配制池或者其它配制设备，通过现场在线添加的方式，通过齿轮泵按照比例，将高含量浓缩的液体活性化学物直接抽汲到混砂车，加入支撑剂、水，在混砂车的搅拌下，根据配比，将水、支撑剂和化学物混合在一起。但在高盐地层环境下，现有的稠化剂与含盐溶液混合，会导致其粘度降低，无法满足压裂的需求。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述不足，提供一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，包括以下步骤：
S1，水相溶液配制：将以重量份计的丙烯酰胺200-260份、丙烯酸90-120份、抗盐单体70-80份、超分子单体10-15份、去离子水350-400份混合均匀，随后加入pH调节剂调解pH值至6-7，搅拌混合均匀得到水相溶液；搅拌混合过程中温度控制在15～40℃之间，搅拌速度为120-140r/min；
S2，油相溶液制备：将以重量份计的白油300-350份、表面活性剂70-80份搅拌混合均匀得到油相溶液；搅拌混合过程中温度控制在15～40℃之间，搅拌速度为120-140r/min；
S3，乳化：将水相溶液、油相溶液放入反应釜中，搅拌混合均匀得到乳液；搅拌混合过程中温度控制在15～40℃之间，搅拌速度为300-350r/min；
S4，聚合：向反应釜中通入氮气，置换出反应釜中的氧气；控制反应釜内温度为30-35℃，加入引发剂进行反应；控制反应釜内温度为75-85℃，搅拌反应60-120min；反应完成后得到产品。
优选的，所述抗盐单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠中的至少一种。
优选的，所述超分子单体为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵中的至少一种。
优选的，所述表面活性剂为司盘80、司盘60、司盘40、吐温20、吐温60、吐温80中的至少一种。
优选的，所述引发剂为氧化还原引发剂。
优选的，所述氧化还原引发剂的使用量为乳液质量的0.02％-0.1％。
优选的，所述氧化还原引发剂包括氧化剂与还原剂；所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫代硫酸钠中的一种。
本发明配置获得的高抗盐稠化剂，以0.03％-0.05％的低浓度配制可以作为减阻剂，以0.30％-0.40％的高浓度配制可以作为携砂液的产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明加获得的产品内加入有抗盐单体，在不同的矿化度下，具有不同的抗盐效果；产品具有速溶性，不会产生“鱼眼”；产品起黏块，在1min内就能溶胀，达到最终所需粘度要求；本发明的制备方法简单，原材料易得，适合工业大规模生产；产品低浓度配制可以作为减阻剂，高浓度配制可以作为携砂液的产品，可以有效地降低成本，使用简单方便且高效。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，包括以下步骤：
S1，水相溶液配制：将以重量份计的丙烯酰胺260份、丙烯酸90份、抗盐单体80份、超分子单体10份、去离子水350份混合均匀，随后加入pH调节剂调解pH值至7，搅拌混合均匀得到水相溶液；搅拌混合过程中温度控制在15℃之间，搅拌速度为140r/min；
所述抗盐单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；所述超分子单体为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵。
S2，油相溶液制备：将以重量份计的白油300份、表面活性剂70份搅拌混合均匀得到油相溶液；搅拌混合过程中温度控制在20℃之间，搅拌速度为140r/min；
所述表面活性剂为司盘60、吐温80的混合物，司盘60、吐温80的质量比为1:1。
S3，乳化：将水相溶液、油相溶液放入反应釜中，搅拌混合均匀得到乳液；搅拌混合过程中温度控制在20℃之间，搅拌速度为350r/min；
S4，聚合：向反应釜中通入氮气，置换出反应釜中的氧气；控制反应釜内温度为30℃，加入氧化剂后再加入还原剂进行反应；控制反应釜内温度为75℃，搅拌反应120min；反应完成后得到产品1。
所述氧化剂为过硫酸钾，其使用量为乳液质量的0.015％；所述还原剂为亚硫酸钠，其使用量为乳液质量的0.005％。
如下表1所示，为产品1的技术指标，本产品的检测按照以下国家标准进行：GB/T6678-2003《化工样品采样总则》；GB/T1632《聚合物稀溶液粘度和特性粘度测定》；GB/T603《化学试剂实验方法中所用制剂及制品的制备》。
表1产品1的技术指标
实施例2
一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，包括以下步骤：
S1，水相溶液配制：将以重量份计的丙烯酰胺230份、丙烯酸105份、抗盐单体75份、超分子单体13份、去离子水375份混合均匀，随后加入pH调节剂调解pH值至6.5，搅拌混合均匀得到水相溶液；搅拌混合过程中温度控制在23℃之间，搅拌速度为130r/min；
所述抗盐单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠的混合物，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠的质量比为2:1；所述超分子单体为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵的混合物，十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵的质量比为5:1。
S2，油相溶液制备：将以重量份计的白油325份、表面活性剂75份搅拌混合均匀得到油相溶液；搅拌混合过程中温度控制在30℃之间，搅拌速度为130r/min；
所述表面活性剂为司盘80、司盘60、吐温20的混合物，司盘80、司盘60、吐温20的质量比为2:2:1。
S3，乳化：将水相溶液、油相溶液放入反应釜中，搅拌混合均匀得到乳液；搅拌混合过程中温度控制在30℃，搅拌速度为325r/min；
S4，聚合：向反应釜中通入氮气，置换出反应釜中的氧气；控制反应釜内温度为32℃，加入氧化剂后再加入还原剂进行反应；控制反应釜内温度为80℃，搅拌反应90min；反应完成后得到产品2。
所述氧化剂为过硫酸铵，其使用量为乳液质量的0.03％；所述还原剂为亚硫酸钾，其使用量为乳液质量的0.02％。
如下表2所示，为产品2的技术指标，本产品的检测按照以下国家标准进行：GB/T6678-2003《化工样品采样总则》；GB/T1632《聚合物稀溶液粘度和特性粘度测定》；GB/T603《化学试剂实验方法中所用制剂及制品的制备》。
表2产品2的技术指标
实施例3
一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，包括以下步骤：
S1，水相溶液配制：将以重量份计的丙烯酰胺200份、丙烯酸120份、抗盐单体70份、超分子单体15份、去离子水400份混合均匀，随后加入pH调节剂调解pH值至6，搅拌混合均匀得到水相溶液；搅拌混合过程中温度控制在40℃之间，搅拌速度为120r/min；
所述抗盐单体为3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠；所述超分子单体为十八烷基二甲基烯丙基氯化铵。
S2，油相溶液制备：将以重量份计的白油350份、表面活性剂80份搅拌混合均匀得到油相溶液；搅拌混合过程中温度控制在40℃之间，搅拌速度为120r/min；
所述表面活性剂为司盘80和吐温60的混合物，司盘80和吐温60的质量比为2:1。
S3，乳化：将水相溶液、油相溶液放入反应釜中，搅拌混合均匀得到乳液；搅拌混合过程中温度控制在40℃之间，搅拌速度为300r/min；
S4，聚合：向反应釜中通入氮气，置换出反应釜中的氧气；控制反应釜内温度为35℃，加入氧化剂后再加入还原剂进行反应；控制反应釜内温度为85℃，搅拌反应60min；反应完成后得到产品3。
所述氧化剂为过硫酸钠，其使用量为乳液质量的0.06％；所述还原剂为硫代硫酸钠，其使用量为乳液质量的0.04％。
如下表3所示，为产品3的技术指标，本产品的检测按照以下国家标准进行：GB/T6678-2003《化工样品采样总则》；GB/T1632《聚合物稀溶液粘度和特性粘度测定》；GB/T603《化学试剂实验方法中所用制剂及制品的制备》。
表3产品3的技术指标
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，水相溶液配制：将以重量份计的丙烯酰胺200-260份、丙烯酸90-120份、抗盐单体70-80份、超分子单体10-15份、去离子水350-400份混合均匀，随后加入pH调节剂调解pH值至6-7，搅拌混合均匀得到水相溶液；搅拌混合过程中温度控制在15～40℃之间，搅拌速度为120-140r/min；
S2，油相溶液制备：将以重量份计的白油300-350份、表面活性剂70-80份搅拌混合均匀得到油相溶液；搅拌混合过程中温度控制在15～40℃之间，搅拌速度为120-140r/min；
S3，乳化：将水相溶液、油相溶液放入反应釜中，搅拌混合均匀得到乳液；搅拌混合过程中温度控制在15～40℃之间，搅拌速度为300-350r/min；
S4，聚合：向反应釜中通入氮气，置换出反应釜中的氧气；控制反应釜内温度为30-35℃，加入引发剂进行反应；控制反应釜内温度为75-85℃，搅拌反应60-120min；反应完成后得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，其特征在于：所述抗盐单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，其特征在于：所述超分子单体为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，其特征在于：所述表面活性剂为司盘80、司盘60、司盘40、吐温20、吐温60、吐温80中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，其特征在于：所述引发剂为氧化还原引发剂。
6.根据权利要求5所述的一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，其特征在于：所述氧化还原引发剂的使用量为乳液质量的0.02％-0.1％。
7.根据权利要求6所述的一种制备非常规油气田压裂用高抗盐稠化剂的方法，其特征在于：所述氧化还原引发剂包括氧化剂与还原剂；所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫代硫酸钠中的一种。
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