CN115746198A - 一种反相乳液稠化剂、胶凝酸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种反相乳液稠化剂、胶凝酸及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：向丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、氧化性引发剂和去离子水中加入pH调节剂，调至pH值为6～8，得到水相溶液；将复合乳化剂和油溶剂充分混合，得到油相溶液；以及将水相溶液和油相溶液搅拌混合相得到油包水乳液，通入氮气除氧，搅拌中滴入还原性引发剂进行引发，发生聚合反应，得到反相乳液稠化剂。所述反相乳液稠化剂由上述所述的反相乳液稠化剂的制备方法得到。所述胶凝酸包括上述所述的反相乳液稠化剂。本发明通过反相乳液聚合制备的稠化剂为乳液状稠化剂，稳定性好，在常温下具有稳定不分层的优点。

Description

一种反相乳液稠化剂、胶凝酸及其制备方法

技术领域

本发明属于酸化压裂技术领域，具体来讲，涉及一种反相乳液稠化剂、一种反相乳液稠化剂的制备方法和一种胶凝酸。

背景技术

酸化压裂是碳酸盐岩储层有效的增产措施，通过地面高压泵注设备将酸性液体挤入地层，压破地层形成裂缝，酸性液体进入地层，再与地层岩石发生反应，酸液溶蚀地层，形成酸蚀蚓孔，从而达到增大储层渗透率、泄油(气)通道，最终达到增产的目的。

胶凝酸(又称，稠化酸)是在酸液中加入稠化剂以此来提高酸液的黏度。酸液黏度的大幅增加能对流体对流产生影响从而限制H⁺的传递扩散，能够有效地降低酸岩反应速率和减少酸液的滤失，大大提高酸液在地层中的穿透距离，从而能够完成深度酸化的要求。稠化剂作为酸压技术重要组成部分，其性能的好坏将直接决定酸压施工效果的好坏。

常规酸用稠化剂抗温、抗剪切能力差、增粘能力弱和增粘速度慢，无法满足当今施工要求。常规的酸用稠化剂是通过丙烯酰胺为单体与其他功能单体经聚合反应合成的干粉状稠化剂。向酸液中加入干粉状固体稠化剂，干粉状稠化剂在溶解过程中存在“溶胀”过程，溶解速度慢。且如果操作不当较易形成“鱼眼”，需要提前配液，长时间的酸液混配搅拌易造成酸液挥发、泄漏等问题，非常不便于大规模、大液量酸化作业使用。

例如，公开号为CN106317319A的中国发明专利公开了一种疏水缔合胶凝酸稠化剂及其制备方法，胶凝酸稠化剂为丙烯酰胺、疏水缔合单体和阳离子单体三种单体的共聚物，反应复杂，且无法适用高温的储层。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明目的之一在于提供了一种反相乳液稠化剂的制备方法。本发明的另一目的在于提供了一种反相乳液稠化剂。本发明的再一目的在于提供了一种胶凝酸。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种反相乳液稠化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：向丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化性引发剂和去离子水中加入pH调节剂，调至pH值为6～8，得到水相溶液；将复合乳化剂和油溶剂充分混合，得到油相溶液；以及将水相溶液和油相溶液搅拌混合相得到油包水乳液，通入氮气除氧，搅拌中滴入还原性引发剂进行引发，发生聚合反应，得到反相乳液稠化剂。例如，pH值可为6.5、7、7.5。

其中，按质量百分比计，各组分用量可为5～10％的丙烯酰胺、2～5％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、15～20％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2～5％的复合乳化剂、25～35％的油溶剂、0.05～0.2％的氧化性和还原性引发剂、3～5％的pH调节剂和余量水。例如，5％、7％、9％丙烯酰胺，3％、4％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，16％、18％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，3％、4％的复合乳化剂，27％、30％、34％的油溶剂，0.1％、0.15％的氧化性和还原性引发剂、4％的pH调节剂。

在本发明的一个示例性实施例中，所述聚合发应的温度可为25～40℃，所述聚合发应的时间可为3～4h。例如，温度可为27℃、30℃、35℃、39℃，时间可为3.2h、3.5h、3.7h。

在本发明的一个示例性实施例中，所述pH调节剂可包括氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氨水中的一种或多种。

在本发明的一个示例性实施例中，所述油溶剂可包括白油、液体石蜡、环己烷和煤油中的一种。

在本发明的一个示例性实施例中，所述复合乳化剂可包括山梨糖醇酐油酸酯、辛烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺中的至少两种。

在本发明的一个示例性实施例中，所述复合乳化剂的表面活性剂的亲水亲油平衡值可为5.5～7的连续相。例如，亲水亲油平衡值可为6、6.5、6.9。

在本发明的一个示例性实施例中，所述氧化性引发剂可为过硫酸铵，所述还原性引发剂可为亚硫酸氢钠。

本发明另一方面提供了一种反相乳液稠化剂，所述反相乳液稠化剂由上述所述的反相乳液稠化剂的制备方法得到。

本发明再一方面提供了一种胶凝酸，所述胶凝酸包括上述所述的反相乳液稠化剂，按质量百分比计，各组分的用量为15～20％盐酸、0.8～2％稠化剂、缓蚀剂1～5％、铁离子稳定剂1～3％、破乳剂0.5～1％、助排剂0.2～0.4％、转相剂1～3％和余量水。

在本发明的一个示例性实施例中，所述缓蚀剂可包括咪唑琳类和/或酮醛胺缩合物类，所述铁离子稳定剂可包括异抗坏血酸钠、柠檬酸、草酸和乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种，所述破乳剂可包括羧酸盐类、磺酸盐类和聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐中的一种或多种，所述助排剂可包括烷基磺酸盐类和/或氟碳类，所述转相剂可为聚氧乙烯烷基醇醚。

与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下中的至少一项：

1)本发明通过反相乳液聚合制备的稠化剂为乳液状稠化剂，稳定性好，在常温下具有稳定不分层的优点；

2)乳液状稠化剂在盐酸中可迅速溶解，可以进行快速配液制备胶凝酸；

3)本发明配液时间和速度快，0.8％～2％乳液稠化剂加入15～20％盐酸，在4000转/分转速下，搅拌1分钟即可完成配液；

4)稠化剂性能优异，增粘性强、酸溶时间短、热稳定性强、抗温抗剪切能力优异和分散性好；

5)稠化剂合成原材料易得、价格适中、生产工艺简单和成品性能稳定优异，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1示出了本发明的示例1的增黏性评价图；

图2示出了本发明的应用例1的胶凝酸120℃流变性测试评价图；

图3示出了本发明的应用例1的胶凝酸150℃流变性测试评价图；

图4示出了本发明的应用例1的N80钢片在120℃动态腐蚀4h后的腐蚀图；

图5示出了本发明的应用例1的N80钢片原始图；

图6示出了本发明的应用例1的N80钢片在150℃动态腐蚀4h后的腐蚀图；

图7示出了本发明的应用例1的N80钢片原始图。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的一种反相乳液稠化剂、胶凝酸及其制备方法。

一种酸化改造液体体系主要为稠化酸或清洁转向酸，酸液体系耐温在100℃左右，无法满足高温深井酸化改造要求。根据本发明，通过胶凝酸反相乳液稠化剂的开发，酸液黏度的大幅增加能对流体对流产生影响从而限制H⁺的传递扩散，能够有效地降低酸岩反应速率和减少酸液的滤失，大大提高酸液在地层中的穿透距离，从而能够完成深度酸化的要求，同时能实现快速配液，并具有优良耐温和抗剪切性能，可耐160℃高温，可降低现场配液劳动强度，提高施工效率，在大规模和大液量酸化改造提质提速效果显著。

第一示例性实施例

在本发明的第一示例性实施例中，提供了一种反相乳液稠化剂的制备方法。

S1、向丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化性引发剂和去离子水中加入pH调节剂，调至pH值为6～8，得到水相溶液。

其中，丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸都是水溶性的单体，水溶性的单体和油相能乳化产生反相乳液聚合。反相乳液聚合将水溶性单体的水溶液(又称，水相)在乳化剂作用和搅拌作用下分散于连续相(油相)中，形成具有一定稳定性的反相乳液(又称，油包水型乳液)，经引发剂引发后进行的聚合反应。

可选地，按质量百分比计，各组分用量可为5～10％的丙烯酰胺、2～5％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、15～20％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2～5％的复合乳化剂、25～35％的油溶剂、0.05～0.2％的氧化性和还原性引发剂、3～5％的pH调节剂和余量水。

其中，5～10％丙烯酰胺可以作为主单体增大分子量。2～5％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵可以增强聚合物耐酸性能。15～20％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸可以抑制聚丙酰胺水解，并具有抵抗阳离子进攻的能力，赋予共聚物良好的耐温耐盐性能。2～5％的复合乳化剂、25～35％的油溶剂和0.05～0.2％的过硫酸铵与亚硫酸氢钠氧化还原体系引发剂的比例为合成条件优化结果(又称，最优结果)。pH值会影响合成效果，需要pH调节剂来调节pH值。

可选地，水为去离子水。

可选地，在反相乳液聚合时，反应体系pH在接近6～8时，合成产物的粘度最大。

可选地，pH调节剂包括氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氨水中的一种或多种。

可选地，氧化性引发剂可为过硫酸铵。这里，过硫酸铵与亚硫酸氢钠构成氧化还原体系引发剂，发生反相乳液聚合反应。

S2、将复合乳化剂和油溶剂充分混合，得到油相溶液。

可选地，复合乳化剂可包括山梨糖醇酐油酸酯、辛烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺中的至少两种。例如，复合乳化剂为辛烷基酚聚氧乙烯醚和山梨糖醇酐油酸酯组合体系或山梨糖醇酐油酸酯和烷基醇酰胺组合体系，质量比可为2～4：1。辛烷基酚聚氧乙烯醚的型号可为OP-4，山梨糖醇酐油酸酯的型号可为Span80。

可选地，复合乳化剂的表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)为5.5～7的连续相。这里，连续相(油相)和分散相(水相)稳定存在，不仅乳化剂的HLB值在5.5～7，而且HLB值处使用的复合乳化剂的种类恰当，以满足体系在反应过程中的机械力作用下不破乳的要求。

可选地，还原性引发剂可为亚硫酸氢钠。这里，过硫酸铵与亚硫酸氢钠构成氧化还原体系引发剂，发生反相乳液聚合反应。对于无机引发剂，过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原体系所需引发活化能较低。也就是说，对温度的依赖度低，适合低温聚合，反应体系容易散热且反应速率易于控制，聚合产物的性能也比较优良。

其中，还原性引发剂与氧化性引发剂的质量比可为0.6～1.2：0.6～1.2。

S3、将水相溶液和油相溶液搅拌混合相得到油包水乳液，通入氮气除氧，搅拌中滴入还原性引发剂进行引发，发生聚合反应，得到反相乳液稠化剂。

可选地，氮气除氧的时间可为20～40min。

可选地，聚合反应的温度可为25～40℃，聚合反应的时间可为3～4h。这里，在聚合反应体系中，温度是衡量聚合物性质的重要因素。温度25℃时，反应体系内的自由基增多，反应单体的活性增强，链增长速率加快，使其更快的得到共聚物。温度40℃也会存在很多负面影响，比如会由于反应速率失控，对聚合物的分子量、溶解性能以及稳定性都会造成影响。因此，为了得到溶解性好、分子量高且分子量分布均一和稳定性好的聚合物，必须让反应在适宜温度下进行聚合。这里，反相乳液聚合需要一定的聚合时间，随着聚合时间的增加，聚合物不断聚合，但是当到到达3～4h，聚合反应已完成，即为最佳聚合时间。反相乳液聚合短于3h，聚合物聚合反应不完全，聚合所生成反相乳液稠化剂粘度值较低，时间也不宜过长，到达完全聚合时间后，反应停止，再增加时间无意义。

其中，普通稠化剂配置胶凝酸存在配液速度慢、破胶不彻底、破胶液滤失性差等问题。然而，油包水乳液(又称，油包水型聚丙烯酰胺乳液)是通过以油作为包裹相，水溶性聚合物以微球形式分散在油中的聚合物，制备不用消耗大量能源对产品进行干燥和粉末化。而且，油包水乳液稠化剂配置胶凝酸，具有增稠能力强，携砂性能好和溶解速度快等优点，同时配液简单，在规定时间内可彻底破胶，破胶液相对分子量低，滤失性能满足现场施工。

具体来讲，本发明反相乳液稠化剂采用反相乳液法，丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体、过硫酸铵和去离子水配置水相溶液。将复合乳化剂和油溶剂在搅拌器上搅拌至充分混合，得到油相溶液。将复合乳化剂和油溶剂在搅拌器上搅拌至充分混合，得到油相溶液。将油包水乳液加入玻璃反应釜中，通入氮气除氧20～40min，高速搅拌往乳状液中缓慢滴入亚硫酸氢钠溶液进行引发，在20～30℃下聚合反应，反应时间3～4h。引发聚合反应后，单体进行聚合反应就会生成聚合物。其中，搅拌速度可为900～1100r/min；搅拌时间可为10～20min。

第二示例性实施例

在本发明的第二示例性实施例中，提供了一种反相乳液稠化剂，所述反相乳液稠化剂由上述所述的反相乳液稠化剂的制备方法得到。

可选地，反相乳液稠化剂的溶解速度、配液时间更快，溶解性好，溶解于盐酸分散性更好。增稠能力强，较少百分含量乳液稠化剂就能获得很大的粘度值。这里，较少百分含量乳液稠化剂可以是指，1％的反相乳液稠化剂即可达到38mPa.s。乳液稠化剂增粘速度快，2min可以达到最大粘度值的85％，5min可达90％以上。

第三示例性实施例

在本发明的第三示例性实施例中，提供了一种胶凝酸，胶凝酸按质量百分比计，各组分的用量为15～20％盐酸、0.8～2％稠化剂、缓蚀剂1～5％、铁离子稳定剂1～3％、破乳剂0.5～1％、助排剂0.2～0.4％、转相剂1～3％和余量水。

其中，与常规相比，本发明示例性实施例得到胶凝酸增粘性强，增粘速度快、酸溶时间短、分散性好、热稳定性强和配液简单。在规定时间内可彻底破胶，破胶液相对分子量低，滤失性能满足现场施工。

可选地，选用15～20％盐酸的好处是因为盐酸含量不同，配置的胶凝酸(又称，乳液胶凝酸酸液体系)性能不同，通常在20％最好。选用0.8～2％稠化剂的好处是乳液型稠化剂的加量不同，胶凝酸粘度值不同，加量越多粘度越大，由于考虑到现场要求与经济因素，0.8～2％稠化剂即可。选用1～5％缓蚀剂的好处是含量越大抗腐蚀性能越好，由于考虑经济因素，1～5％缓蚀剂即可。选用1～3％铁离子稳定剂的好处是稳铁性能最好。选用0.5～1％破乳剂、0.2～0.4％助排剂和1～3％转相剂的好处是在这3个浓度条件下的酸液体系性能最好。

其中，转相剂的作用是合成的乳液型稠化剂是反相乳液聚合形成的油包水型乳液，需要加转相剂进行转相，才能配置乳液胶凝酸酸液体系。

其中，胶凝酸可称为乳液型胶凝酸酸液体系。

可选地，水为去离子水。

可选地，缓蚀剂可包括咪唑琳类和/或酮醛胺缩合物类，铁离子稳定剂可包括异抗坏血酸钠、柠檬酸、草酸和乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种，破乳剂可包括羧酸盐类、磺酸盐类和聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐中的一种或多种，助排剂可包括烷基磺酸盐类和/或氟碳类，转相剂可为聚氧乙烯烷基醇醚。

具体来讲，缓蚀剂可包括咪唑琳类和酮醛胺缩合物类的任意一种或多种复配混合物。铁离子稳定剂可包括异抗坏血酸钠、柠檬酸、草酸和乙二胺四乙酸二钠中的至少一种或多种复配混合物。破乳剂可包括羧酸盐类、磺酸盐类和聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐中至少一种复配混合物。助排剂可包括助排剂为烷基磺酸盐类和/或氟碳类。转相剂可为聚氧乙烯烷基醇醚。

为了更好地理解本发明的上述的示例性实施例，下面结合具体示例来说明的反相乳液稠化剂、胶凝酸及其制备方法。

示例1

本示例反相乳液稠化剂的制备，其制备方法包括以下步骤：

(1)将称量好的10％丙烯酰胺、2％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、20％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、过硫酸铵和去离子水加入烧杯中，加入4％NaOH，将pH调至6.8，搅拌混合均匀，得到水相溶液；

(2)将5％山梨糖醇酐油酸酯与烷基醇酰胺的混合物，质量比2～4：1和30％白油在搅拌器上搅拌至充分混合，得到油相溶液；

(3)将水相溶液和油相溶液加入高速搅拌器中，搅拌速度为1000r/min；搅拌时间为10～20min搅拌混合相得到均匀稳定的油包水乳液，将油包水乳液加入玻璃反应釜中，通入氮气除氧30min，高速搅拌，往乳状液中缓慢滴入亚硫酸氢钠溶液进行引发，在30℃下聚合反应，反应时间3～4h，制得乳液状稠化剂。

其中，加入0.2％氧化性和还原性引发剂，氧化性和还原性引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠，过硫酸铵与亚硫酸氢钠质量比为1：1。

示例2

本示例反相乳液稠化剂的制备，其制备方法包括以下步骤：

(1)将称量好的7％丙烯酰胺、3％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、15％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、过硫酸铵和去离子水加入烧杯中，加入3％NaOH，将pH调至6.8，搅拌混合均匀，得到水相溶液；

(2)将5％山梨糖醇酐油酸酯与烷基醇酰胺的混合物，质量比2～4：1复合乳化剂和35％白油在搅拌器上搅拌至充分混合，得到油相溶液；

(3)将水相溶液和油相溶液加入高速搅拌器中，搅拌速度为1000r/min；搅拌时间为10～20min搅拌混合相得到均匀稳定的油包水乳液，将油包水乳液加入玻璃反应釜中，通入氮气除氧30min，高速搅拌，往乳状液中缓慢滴入亚硫酸氢钠溶液进行引发，在30℃下聚合反应，反应时间3～4h，制得乳液状稠化剂。

其中，0.2％氧化性和还原性引发剂，氧化性和还原性引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠，过硫酸铵与亚硫酸氢钠质量比为1.2：1。

将制备得到的乳液状稠化剂进行性能评价，包括增黏性评价、分散性及酸溶时间评价。

图1示出了本发明的示例1的增黏性评价图，如图1所示，横坐标搅拌时间表示的是示例1中加入乳液状稠化剂后的搅拌时间，纵坐标是混合后胶凝酸酸液的粘度值，曲线为胶凝酸粘度值。随着稠化剂的溶解，分子间相互缠绕并形成空间网状立体结构，酸液粘度逐渐增加。胶凝酸增黏速度快，在2min粘度释放率可以达到80％，在5min之内粘度均可到达最大值38mPa.s。稠化剂在盐酸中可实现快速分散，快速溶解的效果，起粘快，粘度值高。并且分散性好、无分层和无沉淀，酸溶时间为0.5h，远超行业标准。

示例3

本示例反相乳液稠化剂的制备，其制备方法包括以下步骤：

(1)将称量好的5％丙烯酰胺、2％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、15％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、过硫酸铵和去离子水加入烧杯中，加入3％NaOH，将pH调至6，搅拌混合均匀，得到水相溶液；

(2)将5％山梨糖醇酐油酸酯与辛烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，质量比2～4：1和30％白油在搅拌器上搅拌至充分混合，得到油相溶液；

(3)将水相溶液和油相溶液加入高速搅拌器中，搅拌速度为1000r/min；搅拌时间为10～20min搅拌混合相得到均匀稳定的油包水乳液，将油包水乳液加入玻璃反应釜中，通入氮气除氧40min，高速搅拌，往乳状液中缓慢滴入亚硫酸氢钠溶液进行引发，在40℃下聚合反应，反应时间4h，制得乳液状稠化剂。

其中，加入0.2％氧化性和还原性引发剂，氧化性和还原性引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠，过硫酸铵与亚硫酸氢钠质量比为1：1.2。

示例4

本示例反相乳液稠化剂的制备，其制备方法包括以下步骤：

(1)将称量好的10％丙烯酰胺、5％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、15％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、过硫酸铵和去离子水加入烧杯中，加入5％NaOH，将pH调至8，搅拌混合均匀，得到水相溶液；

(2)将5％山梨糖醇酐油酸酯与烷基醇酰胺的混合物，质量比2～4：1和35％白油在搅拌器上搅拌至充分混合，得到油相溶液；

(3)将水相溶液和油相溶液加入高速搅拌器中，搅拌速度为1000r/min；搅拌时间为10～20min搅拌混合相得到均匀稳定的油包水乳液，将油包水乳液加入玻璃反应釜中，通入氮气除氧30min，高速搅拌，往乳状液中缓慢滴入亚硫酸氢钠溶液进行引发，在30℃下聚合反应，反应时间3h，制得乳液状稠化剂。

其中，加入0.1％氧化性和还原性引发剂，氧化性和还原性引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠，过硫酸铵与亚硫酸氢钠质量比为0.8：1。

应用例1

本示例胶凝酸可包括：

质量百分比为20％盐酸、1％示例1的稠化剂、缓蚀剂4％、铁离子稳定剂1％、破乳剂0.5％、助排剂0.3％、转相剂1％、余量的水。

其中，缓蚀剂为咪唑琳类，铁离子稳定剂为异抗坏血酸钠，破乳剂为羧酸盐类，助排剂为氟碳类，转相剂为聚氧乙烯烷基醇醚。

将配制好的胶凝酸在120℃进行流变性测试评价，结果见图2。将配制好的胶凝酸150℃进行流变性测试评价，结果见图3。取乳液型胶凝酸酸液在120℃，150℃进行动态腐蚀实验，得到实验结果见图4。

图2示出了本发明的应用例1的胶凝酸120℃流变性测试评价图，如图2所示，横坐标剪切时间，纵坐标粘度值是胶凝酸酸液的粘度变化，在120℃流变实验图中看出初始粘度值达到38mPa.s。粘度值高，性能优异。边剪切边升温，剪切速率为170s^-1，30min后达到设定温度120℃时，粘度值为17mPa.s。在120℃剪切速率为170s^-1继续剪切60min后粘度仍有12mPa.s。

图3示出了本发明的应用例1的胶凝酸150℃流变性测试评价图，如图3所示，横坐标剪切时间，纵坐标粘度值是胶凝酸酸液受剪切的粘度变化，在150℃流变实验图中看出初始粘度值42mPa.s，性能优异。边剪切边升温，剪切速率为170s^-1，30min后达到设定温度150℃时，粘度值为16mPa.s。在150℃剪切速率为170s^-1继续剪切60min后粘度仍有15mPa.s。

图4示出了本发明的应用例1的N80钢片在120℃动态腐蚀4h后的腐蚀图；图5示出了本发明的应用例1的N80钢片原始图；图6示出了本发明的应用例1的N80钢片在150℃动态腐蚀4h后的腐蚀图；图7示出了本发明的应用例1的N80钢片原始图。

其中，腐蚀速率的公式为

公式(1)中，v_i表示单片腐蚀速率，g/(m²·h)；A_i表示试片表面积，mm²；Δm_i表示试片腐蚀失量，g；Δt表示反应时间，h。

表1 120℃、150℃动态腐蚀后行业标准和腐蚀速率表

参照标准SY/T 5405-2019《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》，图4～7为120℃、150℃动态腐蚀前后对比图，由图4～7和表1可以看出，腐蚀平均反应速率仅为2.3g/(m²·h)、22.24g/(m²·h)，腐蚀速率低，均低于行业标准要求值。

本发明主要解决了粉末稠化剂溶胀较慢、存储设备相对较多、配液周期较长、破胶不彻底和破胶液滤失性差的问题，同时解决了粉末稠化剂烘干需要消耗大量能源对产品进行干燥和粉末化的问题。

本发明的胶凝酸(又称，稠化酸体系)增稠快和易配制，可实现碳酸盐岩边配边注在线酸压施工，大幅提高现场施工作业效率，同时避免提前配酸造成的化工料浪费，且减少配液工序、降低现场人员作业强度，符合当前油气田提速、提效、降本和节能环保的开发要求。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种反相乳液稠化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

向丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化性引发剂和去离子水中加入pH调节剂，调至pH值为6～8，得到水相溶液；

将复合乳化剂和油溶剂充分混合，得到油相溶液；以及

将水相溶液和油相溶液搅拌混合相得到油包水乳液，通入氮气除氧，搅拌中滴入还原性引发剂进行引发，发生聚合反应，得到反相乳液稠化剂；

其中，按质量百分比计，各组分用量为5～10％的丙烯酰胺、2～5％的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、15～20％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2～5％的复合乳化剂、25～35％的油溶剂、0.05～0.2％的氧化性和还原性引发剂、3～5％的pH调节剂和余量水。

2.根据权利要求1所述的反相乳液稠化剂的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为25～40℃，所述聚合反应的时间为3～4h。

3.根据权利要求1所述的反相乳液稠化剂的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂包括氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氨水中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的反相乳液稠化剂的制备方法，其特征在于，所述油溶剂包括白油、液体石蜡、环己烷和煤油中的一种。

5.根据权利要求1所述的反相乳液稠化剂的制备方法，其特征在于，所述复合乳化剂包括山梨糖醇酐油酸酯、辛烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺中的至少两种。

6.根据权利要求1所述的反相乳液稠化剂的制备方法，其特征在于，所述复合乳化剂的表面活性剂的亲水亲油平衡值为5.5～7的连续相。

7.根据权利要求1所述的反相乳液稠化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化性引发剂为过硫酸铵，所述还原性引发剂为亚硫酸氢钠。

8.一种反相乳液稠化剂，其特征在于，所述反相乳液稠化剂由权利要求1至7中任意一项所述的反相乳液稠化剂的制备方法得到。

9.一种胶凝酸，其特征在于，所述胶凝酸包括如权利要求8所述的反相乳液稠化剂；

按质量百分比计，各组分的用量为0.8～2％反相乳液稠化剂、15～20％盐酸、缓蚀剂1～5％、铁离子稳定剂1～3％、破乳剂0.5～1％、助排剂0.2～0.4％、转相剂1～3％和余量水。

10.根据权利要求9所述的胶凝酸，其特征在于，所述缓蚀剂包括咪唑琳类和/或酮醛胺缩合物类，所述铁离子稳定剂包括异抗坏血酸钠、柠檬酸、草酸和乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种，所述破乳剂包括羧酸盐类、磺酸盐类和聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐中的一种或多种，所述助排剂包括烷基磺酸盐类和/或氟碳类，所述转相剂为聚氧乙烯烷基醇醚。

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