[发明专利]一种酸液减阻剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田化学领域，尤其涉及的是一种酸液减阻剂及其制备方法。

背景技术

在压裂酸化工程中，随着排量的增大，工作液在管线中的摩擦阻力将会成倍地增加，降低了泵注效率；同时，摩阻增大，排量难于提高，裂缝很难向前延伸，达不到深度酸化的目的，酸化达不到理想效果。所以，降低摩阻是提高排量、提高液体效率和达到深部酸化的有效途径，另外，降低摩阻，有利于延长施工车辆、管线及井下工具等设备的使用寿命。因此，酸化压裂中添加剂的使用，特别是减阻剂的应用与需求越来越多。

许多天然高分子量的聚合物由于在酸中降解而失去降阻性能，因此最早使用的减阻剂主要是一些可溶性的线型合成高分子化合物。国外关于酸用减阻剂的研究早期主要是以非离子聚丙烯酰胺为主，如BJ公司的G-11、G-15等系列，卡定诺尔公司的FMA-3；哈利伯顿公司的FR-18，都属于PAM类酸用减阻剂，但PAM类聚合物的耐酸性差。国内80年代中期四川研制了FR-202、FR-203和FR-204等系列酸液减阻剂，为中国酸用减阻剂的开发研究起到了推动作用，但这些减阻剂的使用温度受到了很大的限制，在高温酸中有沉淀物生成，会对地层造成很大的伤害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种酸液减阻剂及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种酸液减阻剂的制备方法，其步骤如下：

（1）丙烯酰胺提纯，备用；

（2）称取单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸于烧杯中，加去离子水溶解，使得2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量浓度为13-15%，然后加入片碱，将体系pH值调至8-10；

（3）在步骤（2）制备的溶液中加入单体丙烯酰胺和长链阳离子单体，搅拌均匀使其充分溶解，配制成单体质量浓度为25%-35%的水溶液；

（4）把步骤（3）制备的单体水溶液加入反应器中，开始通惰性气体，调节气泡均匀连贯，将反应器置于20℃磁力恒温水浴锅中搅拌，快速搅拌30min后，将搅拌速度调至50-100转/min，调节水浴温度为引发反应温度，然后加入引发剂，用橡皮头将导气管封住，以防空气进入，反应4h，瓶中液体开始变稠，再将水浴锅温度调至56℃，继续熟化2h，瓶中产品变为透明胶块，反应结束；

（5）将步骤（4）制备的透明胶块手工切块，72℃烘干，粉碎，并100目筛分，制得粉末状的酸液减阻剂。

所述的长链阳离子单体为C_XDMAAC多烷基二甲基烯丙基氯化铵类阳离子单体，其中X=14～20。

所述的制备方法，其单体的质量比为：丙烯酰胺:2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸:长链阳离子单体=1:1:0.06。

所述的惰性气体为N₂。

所述的引发剂为过硫酸钾/无水亚硫酸钠氧化还原引发剂、偶氮类引发剂或叔胺基的丙烯酰胺衍生物与K₂S₂O₈组成的氧化还原引发剂中的一种或几种；引发剂的添加量为单体总质量的0.06%～0.1%。

所述的制备方法，步骤（4）中，引发反应温度为25～35℃。

所述的制备方法制得的酸液减阻剂。

本发明的合成方法简单，原材料易得，降低了成本；本发明制得的酸液减阻剂降阻率高达65%，降低了泵压，减少了管线损耗，延长了设备的使用寿命；酸液减阻剂的耐温性和配伍性好，同时还具有一定的缓速效果。

附图说明

图1为不同浓度的减阻剂的减阻率随流量的变化情况。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1酸液减阻剂BC-131的制备

（1）丙烯酰胺（AM）提纯，备用；

（2）称取单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）于烧杯中，加70ml去离子水溶解，其中AMPS的质量浓度为14.56%，然后加入片碱，将体系pH值调至9；

（3）在步骤（2）制备的溶液中加入单体丙烯酰胺（AM）和长链阳离子单体（C_XDMAAC），长链阳离子单体为多烷基二甲基烯丙基氯化铵类阳离子单体，其中X=14～20，购买厂家为成都佰椿石油科技有限公司，各单体质量比为AM:AMPS:C_XDMAAC=1:1:0.06，然后加入去离子水，配制成总单体质量浓度为30%的水溶液；