[发明专利]一种中高温压裂液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气田开发过程中压裂措施的一种压裂液，具体涉及一种可在90~110 ℃温度条件下使用的中高温压裂液及其制备方法。

背景技术

压裂作为油气田开发增产的措施已经得到迅速发展和广泛应用，压裂液是压裂技术的主要组成部分。

本发明制备的低分子量聚丙烯酸钠为聚合物类表面活性剂，再与两性表面活性剂十六烷基二羟乙基甜菜碱复配，可以在碱性环境下吸附在气/液表面而降低水溶液的表面张力、聚集形成胶团以及良好的增溶能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中高温压裂液及其制备方法，按本发明的制备方法得到的中高温压裂液是一种在中高温下保持优异的粘度特性和表面活性的压裂液，可用于油气田压裂增产。

本发明是这样来实现的，一种中高温压裂液，其特征在于：分子量1000~2000的聚丙烯酸钠的质量分数5%，分子量大于1×10⁷的聚丙烯酰胺的质量分数5%，十六烷基二羟乙基甜菜碱的质量分数3%，氯化钠的质量分数2%，乙二醇的质量分数1%，羟基苯甲酸钠的质量分数0.1%，余量为水。

本发明所述中高温压裂液的制备方法，其特征在于方法步骤为：

1、聚丙烯酸钠的制备；

（1）把质量分数为30%的丙烯酸钠溶于质量分数为60%的水中，配制成水溶液；

（2）把质量分数为4%的碳酸钠，加入步骤（1）配制的水溶液中；

（3）把质量分数为1.5%的十二硫醇和1.5%的过硫酸钾，加入步骤（1）配制的水溶液中；

（4）把步骤（1）、（2）和（3）所配制的水溶液注入容器中，通入氮气3~5分钟后，密闭容器；

（5）置于58±2 ℃的水浴中5 小时以上；

（6）将淡黄色粘稠状产物洗涤后，置于真空干燥箱干燥，得到分子量为1000~2000的聚丙烯酸钠。

2、聚丙烯酰胺的制备；

（1）把质量分数为24%的丙烯酰胺溶于质量分数为73%的水中，配制成水溶液；

（2）把质量分数为2.5%的碳酸钠，加入步骤（1）配制的水溶液中；

（3）把质量分数为0.25%的碳酰二胺脲和0.25%的过硫酸铵，加入步骤（1）配制的水溶液中；

（4）把步骤（1）、（2）和（3）所配制的水溶液注入容器中，通入氮气5分钟后，密闭容器；

（5）置于20±2 ℃的水浴中8 小时以上；

（6）将透明粘稠状产物洗涤后，置于真空干燥箱干燥，得到分子量为大于1×10⁷的聚丙烯酰胺。 

3、压裂液的配制；

（1）把质量分数1%乙二醇加入水中；

（2）加入质量分数5%聚丙烯酸钠、质量分数5%聚丙烯酰胺和质量分数3%十六烷基二羟乙基甜菜碱，搅拌直至形成均匀透明的溶液；

（3）加入质量分数2%氯化钠和质量分数0.1%羟基苯甲酸钠，搅拌均匀,得到压裂液。

具体实施方式

实施例一

1、聚丙烯酸钠的制备

（1）把300 g的丙烯酸钠溶于质量分数为600 g的水中，配制成水溶液；

（2）把4 g的碳酸钠，加入步骤（1）配制的水溶液中；

（3）把质量分数为1.5 g的十二硫醇和1.5 g 的过硫酸钾，加入步骤（1）配制的水溶液中；

（4）把步骤（1）、（2）和（3）所配制的水溶液注入容器中，通入氮气3~5分钟后，密闭容器；

（5）置于58±2 ℃的水浴中5 小时以上；

（6）将淡黄色粘稠状产物洗涤后，置于真空干燥箱干燥，得到聚丙烯酸钠。

2、聚丙烯酰胺的制备

（1）把300 g丙烯酰胺溶于质量分数为910 g水中，配制成水溶液；

（2）把5 g碳酸钠，加入步骤（1）配制的水溶液中；

（3）把0.5 g碳酰二胺脲和0.5 g过硫酸铵，加入步骤（1）配制的水溶液中；

（4）把步骤（1）、（2）和（3）所配制的水溶液注入容器中，通入氮气5分钟后，密闭容器；

（5）置于20±2 ℃的水浴中8 小时以上；

（6）将透明粘稠状产物洗涤后，置于真空干燥箱干燥，得到分子量为大于1×10⁷的聚丙烯酰胺。

3、压裂液的配制

（1）把10 g乙二醇加入890 g水中；

（2）加入50 g聚丙烯酸钠、 50 g聚丙烯酰胺和 30 g十六烷基二羟乙基甜菜碱，搅拌直至形成均匀透明的溶液；