[发明专利]一种用于在线压裂施工的反相微乳液稠化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于在线压裂施工的反相微乳液稠化剂，由以下质量百分比的组分构成：丙烯酰胺10.0～15.0％、丙烯酸：5.0～8.5％、强亲水单体0.02～0.15％、功能单体A 0.1～0.5％、功能单体B 0.5～1.5％、pH调节剂3.0～8.0％、增溶剂2.0～3.0％、复合乳化剂7.0～9.0％、油溶剂20.0～35.0％、引发剂0.05～0.07％、其余组分为去离子水。该稠化剂的制备方法：首先采用pH调节剂、丙烯酸、增溶剂、丙烯酰胺、强亲水单体、功能单体A、功能单体B，溶于去离子水中，搅拌，制得反应相；将油溶剂与复合乳化剂混合均匀，得到连续相；将反应相加入连续相中，高速搅拌制成反相微乳液，在引发剂作用下聚合反应得到反相微乳液稠化剂。本发明的稠化剂既能连续混配和在线施工，又具有优良的耐温耐剪切和抗盐性能。

技术领域

本发明涉及油气藏增产技术领域，具体涉及一种用于在线压裂施工的反相微乳液稠化剂及其制备方法。

背景技术

丙烯酰胺类共聚物是一种典型的也是研究最为广泛的水溶性聚合物，由于其具有明显的“反聚电解质效应”和pH值适用范围广等优点，使其在环境保护、石油开采等方面越来越得到重用。据报道，丙烯酰胺类多元共聚物作为压裂液稠化剂使用已有数十年，随着开发者不断的研发创新，聚合物稠化剂生产工艺趋于成熟，产品性能也在不断提升，常用的聚合物稠化剂按性状分为粉末稠化剂和乳液稠化剂两种，就市场应用来看，粉末稠化剂由于储存方便、生产成本低、耐温耐盐性能强、用量小等特点占据主导地位；而乳液稠化剂也具有其独特优势，表现在分散性强、溶胀速度快、现场使用简单方便。即便如此，两种稠化剂也在应用过程中暴露出诸多问题有待解决。

首先，粉末稠化剂溶解较慢、对配液设备要求较高并且配制压裂液易形成鱼眼，这些问题在某些特定情况会大大限制其使用从而影响压裂施工进程；其次，大多数的微乳液稠化剂是高分子量线性长链，并且多数用做降阻剂，并能携带少量支撑剂，如果用于高温深井加砂压裂，其耐盐性能、耐温性能、耐高剪切性能(结构破坏)和携砂性能不容乐观。通过文献调研可以发现，由于合成方式的影响，微乳液稠化剂在合成时加入的功能单体较少，因此引入的侧基及功能基团不足，从而使得其在耐盐、耐温、耐高剪切性能上处于劣势，如果能在微乳液聚合时解决其功能单体的引入问题，其性能必将得到很大提升。相关专利CN103013488B公开了利用丙烯酰胺与功能单体MAA合成一种滑溜水压裂液减阻剂，具有稳定性好、溶解速度快、使用方便、减阻效果显著等特点，已经应用于现场压裂作业并取得了良好的增产效果，但该专利未报道其耐温、耐剪切及携砂性能。另一专利CN103627380B将亲水性单体和亲油性单体在微乳液中聚合得到一种水溶性减阻剂，该减阻剂溶解性能好、使用方便、减阻效果明显，与清水相比，减阻效果可达到50～70％，但未见其现场施工报道。

发明内容

本发明的目的就是针对现有丙烯酰胺类乳液稠化剂存在的耐温、耐盐、耐剪切性能差以及在连续混配和在线施工方面存在的缺陷，提供一种既能连续混配和在线施工，又具有优良的耐温耐剪切和抗盐性能的反相微乳液稠化剂。

上述的用于在线压裂施工的反相微乳液稠化剂，由以下质量百分比的组分构成：

丙烯酰胺10.0～15.0％、丙烯酸：5.0～8.5％、强亲水单体0.02～0.15％、功能单体A 0.1～0.5％、功能单体B 0.5～1.5％、pH调节剂3.0～8.0％、增溶剂2.0～3.0％、复合乳化剂7.0～9.0％、油溶剂20.0～35.0％、引发剂0.05～0.07％、其余组分为去离子水。