[发明专利]一种提高酸液稠化剂特性粘数和转化率的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备工艺，具体是指一种提高酸液稠化剂特性粘数和转化率的制备工艺。

背景技术

稠化剂作为配制稠化酸的关键。随着对稠化剂认识的加深及稠化酸技术现场应用的不断扩大，对酸液稠化剂提出了更高的要求。目前认为比较理想的酸液稠化剂应该具备以下几个方面的要求：

(1)易溶于水和酸，溶解速度比较快；

(2)耐酸能力较好，对酸的增粘性受酸浓度影响较小；

(3)热稳定性比较好；

(4)与其它的酸液添加剂，如铁离子稳定剂、酸液缓蚀剂等配伍性好；

(5)配制20％HCl的稠化酸，表观粘度＞50mPa·s；

(6)受机械剪切的影响较小；

(7)配制的稠化酸残酸粘度＜10mPa·s，残渣含量＜7％；

(8)与清水相比，井筒内的降阻率＞50％；

(9)配制稠化酸的单方成本＜1000元。

国外酸液稠化剂的研究开始于20世纪70年代，经历了从天然聚合物到合成物制备的研究，近年国外对酸液稠化剂的类型品种发展趋于稳定，而且更注重产品性能的改善。无论是改良老产品还是开发新产品，一般都把注意力集中在提高产品的高温稳定性、降失水性、在高浓度酸中的适用性以及耐高浓度离子、抗高剪切速率、不生成有害残渣等方面。

国外近期发展的酸液稠化剂在大的类别上没有新的突破，这主要是原料选择方面没有突破性进展所致。中高温井所用的合成稠化剂原料仍以丙烯酰胺类和乙烯类聚合物为主，这类稠化剂具有天然物无可比拟的优点，在品种数量和应用范围上占有绝对优势，其中尤以丙烯酰胺类聚合物最具优势。低温浅井或中深井所用天然物稠化剂的原料仍以胍胶、纤维素为主剂，一般在60℃以下温度条件下使用，经改性也仅达到70℃左右，由于高温耐酸性能不理想，使其实际应用受到限制。

国外绝大多数酸液稠化剂产品为干粉，便于包装运输，也因其易分散于酸液中而便于使用，但是乳液型稠化剂更易溶于酸液，从而可提高使用效果。而且，生产乳液型稠化剂也可节省生产粉剂所耗能量，所以，近些年出现了多种乳液型稠化剂。

我国对酸液稠化剂的试验研究开始于1984年引进美国哈里伯顿公司稠化剂在四川施工之后。开始的十余年中，从事此项工作的并研制出产品的只有两家：北京石油科研院油化所和四川石油局天研所。

北京油化所研制的酸液稠化剂RTA是含NaAMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠)单体的共聚物。用0.5％RAT配15％浓度的稠化酸在100℃温度条件下恒温8h和在120℃下恒温1小时均无沉淀。所配稠化酸浓度可达28％。四川石油局天研所研制的CT1-6酸液稠化剂为乳状液产品，根据其产品性能编制的行业标准SY/T5694-95(酸化用酸液稠化剂CT1-6)显示，酸液稠化剂CT1-6在含有活性剂的20％盐酸溶液中均匀分散所需要的时间小于2h，配制的稠化酸在93℃下的酸液粘度大于20mPa·s，40℃下的酸液粘度大于26mPa·s。CT1-6是国内自行研制的最早在现场得到应用的酸液稠化剂产品。

20世纪90年代后期，北京石油勘探开发科学研究院研制出阳离子型粉状酸液稠化剂VY-101，室内性能评价试验显示，VY-101酸液稠化剂具有良好的增粘性，热稳定性和抗剪切性，并有一定的防止粘土膨胀的作用。该剂在大港油田潜山油藏的开发中进行过现场应用，由于是粉状的高分子产品，现场配制时需要花费较长时间进行溶解。

国内目前开发研制的酸液稠化剂多为合成的高分子聚合物产品，而且丙烯酰胺类聚合物占大多数，主要是因为国外这类产品开发的较多，有比较丰富的可借鉴经验，开发出高水平产品机会更大。

由于天然聚合物的性能不理想，其实际应用受到限制，用量也相对减少；对天然聚合物进行改性虽可以在一定程度上改善其性能。但合成聚合物类稠化剂可以提高稠化剂的抗温性能和抗盐性能，因此开发合成聚合物具有迫切的需要，这也是目前国内外研究的热点。共聚合反应对单体的纯度要求比较高，所以在进行反应前需对即将参加反应的单体进行提纯。提纯的目的是除去原料单体中混有的阻聚剂和一些杂质单体，以免因为这些杂质的存在对聚合反应产生不良的影响，使聚合产品达不到预期的效果。

在酸液稠化剂的制备工艺过程中，反应体系pH值对酸液稠化剂的特性粘数影响很大，而反应温度对酸液稠化剂的转化率影响很大，故反应体系pH值和反应温度的选择将直接影响酸液稠化剂的整体性能和制备效率，如何选择一个合适的反应体系pH值和反应温度对酸液稠化剂的制备工艺显得尤为重要。

发明内容