[发明专利]一种干粉型结构流体减阻剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田增产用的减阻剂及其制备方法，尤其是一种干粉型结构流体减阻剂及其制备方法，属于油田增产用剂技术领域。 

背景技术

压裂酸化是油气田开发主要的增产措施。压裂液是压裂过程的工作液，压裂液在高压泵注设备的增压后泵入地层，在地层中压开裂缝，并延伸裂缝。一般的压裂液主要由稠化剂和交联剂以及其它与储层配伍的添加剂组成，由于压裂液主要目的是输送压裂支撑剂以及降低滤失，通常采用交联剂将其形成冻胶，具有较好的携带支撑剂的能力和较低的滤失能力。但是由于压裂液交联后粘度迅速升高，通常粘度可以达到 1000mPa.S 以上，因此在管柱中流动有较大的摩阻，目前在石油工业常用的羟丙基胍胶压裂液体系，采用有机硼交联后，其摩阻通常相当于清水同条件下摩阻的 30％左右。

中国西南地区页岩气油气藏埋藏深度一般在 3500-5000m 左右，特别是以江汉油田为代表的页岩气藏，需要通过大排量的缝网压裂提高气井产量。但是由于油藏埋藏深、地层温度高，大排量加砂压裂或者交替酸压过程压裂液摩阻较高，受地面设备泵注能力和承压极限的制约，增产措施工艺参数受到了一定的限制。例如对于深度 4500m 的储层，井底施工压力在100MPa 左右，如果不采取减阻措施，目前采用常规压裂液体系地面施工压力将达到100MPa 左右，基本上超出了压裂设备的极限。

目前降低压裂增产措施施工压力也可以通过加重压裂液的方法，但是由于加入盐类后一方面会影响压裂液的交联和耐温耐剪切性能，并且投入也非常高，因此必须降低压裂液体系的摩阻，从而使得增产措施能够顺利实施。 

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种聚合时间短、反应平稳、生产成本低、产品质量可靠的干粉型结构流体减阻剂，以有效的降低压裂增产措施施工压力。

本发明采用的技术方案如下：

一种干粉型结构流体减阻剂，原料包含按重量份计的以下组分：水 750～950份、阳离子单体 90～130份、丙烯酰胺 700～1300份、引发剂A 9.5～37.5份、引发剂B 7.5～37.5份；并通过以下方法制得：

（1）配液：将水加入配液釜中，在搅拌下加入阳离子单体，然后对配液釜进行加热，在搅拌下再加入丙烯酰胺，待其完全溶解得到配制液，整个过程的温度不大于30℃；

（2）调节pH值：调节所述配制液的pH值至6.5～9.5；本步骤pH值调整可以采用常规的碱性原料进行调节，如：氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾等，优选的调节pH值至7～9；

（3）聚合：将步骤2所得配置液转入反应器，在搅拌下向配制液中依次加入引发剂A水溶液和引发剂B水溶液，然后静置待爆聚反应，爆聚反应完成后得到聚合物膨胀体；

（4）后处理：最后将聚合物膨胀体进行造粒、烘干、筛分，即得到所述干粉型结构流体减阻剂；

其中：所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯或二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种，所述引发剂A为过氧化物，所述引发剂B为亚硫酸盐。

所述引发剂A为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢的一种或多种，所述引发剂B为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸钾的一种或多种。

进一步的，所述原料包含按重量份计的以下组分：水 800～900份、阳离子单体 100～120份、丙烯酰胺 800～1200份、引发剂A 15～30份、引发剂B 12～30份。

所述引发剂A水溶液的质量浓度为1～3%，所述引发剂B水溶液的质量浓度为1～3%。

引发剂可以通过不同的浓度达到控制聚合反应速率的效果，进一步的，所述引发剂A水溶液的质量浓度为1.5～2.5%，所述引发剂B水溶液的质量浓度为1.5～2.5%。

一种干粉型结构流体减阻剂的制备方法，通过以下步骤制得：

（1）配液：将750～950份水加入配液釜中，在搅拌下加入90～130份阳离子单体，然后对配液釜进行加热，在搅拌下再加入700～1300份丙烯酰胺，待其完全溶解得到配制液，整个过程的温度不大于30℃；

（2）调节pH值：调节所述配制液的pH值至6.5～9.5；本步骤pH值调整可以采用常规的碱性原料进行调节，如：氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾等，优选的调节pH值至7～9；

（3）聚合：将步骤2所得配置液转入反应器，在搅拌下向配制液中依次加入引发剂A水溶液和引发剂B水溶液，然后静置待爆聚反应，爆聚反应完成后得到聚合物膨胀体；