[发明专利]一种二氧化碳提粘降滤失共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种二氧化碳提粘降滤失共聚物及其制备方法和应用。该二氧化碳提粘降滤失共聚物包括具有式I所示结构的结构单元A、具有式II所示结构的结构单元B和具有式III所示结构的结构单元C；本发明还提供了一种二氧化碳提粘降滤失共聚物的制备方法以及该二氧化碳提粘降滤失共聚物在二氧化碳中作为提粘降滤失剂的应用。本发明提供的二氧化碳提粘降滤失共聚物可以提升二氧化碳作为钻井液、压裂液对岩屑、支撑剂的悬浮和携带能力，调节流变性，提高体系的粘度，降低二氧化碳在储层中的滤失，并提高其作为驱替液的驱替效率。

技术领域

本发明涉及石油工业的非常规油气开发技术领域。更具体地，涉及一种二氧化碳提粘降滤失共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

我国的石油对外依存度已经超过50％，页岩气资源的开发对我国能源安全的重要意义不言而喻。由于页岩气储层地质特征及地表条件等方面的差异，国外现有的页岩气开发技术并不能完全适应中国的情况。根据中国页岩气藏的特点，无水压裂技术是实现页岩气高效开发的发展方向。

二氧化碳作为一种有望替代传统有机溶剂的绿色溶剂，在页岩气开发中具有很高的应用潜力。二氧化碳喷射钻井能够在页岩层中获得较高的机械钻速，不会使页岩层产生黏土膨胀、水锁等效应。利用二氧化碳流体进行储层压裂改造能使储层产生更多微小裂缝，有助于页岩气生产。二氧化碳与页岩的吸附强度高于甲烷，能置换吸附在页岩上的甲烷，可以用于提高页岩气采收率。在二氧化碳钻井中，井底产生的岩屑需要通过二氧化碳携带到地面。在二氧化碳加砂压裂中，二氧化碳不仅要压裂储层产生裂缝，还要作为支撑剂的载体将其尽可能深地输送到裂缝中。

但是SC-CO₂粘度较低，携砂、携岩效果较差，与原油的流度差异较大，对提高采收率而言，其首要缺点是波及效率较低，指进现象明显。解决这一问题的最直接方法是向SC-CO₂中添加化学增粘剂通过添加提粘降滤失剂有效提高二氧化碳的粘度，不仅可以有效控制CO₂的指进现象，提高EOR的经济性，还可以在钻井中提高携岩效率，在压裂中波及更广的裂缝、携带较大支撑剂颗粒进入裂缝，并减少裂缝面的CO₂滤失。

二氧化碳提粘剂应同时具备在CO₂中的溶解性能和提粘性能。目前国内外关于二氧化碳提粘剂的研究还处于探索阶段，小分子增粘剂的增粘性能较弱，且体系的抗剪切能力较差。绝大多数聚合物在CO₂中的溶解性能较差，能溶于CO₂的聚合物也不一定具备良好的增粘性能。

因此，本发明提供了一种二氧化碳提粘降滤失共聚物及其制备方法和应用，以解决上述问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种二氧化碳提粘降滤失共聚物；该二氧化碳提粘降滤失共聚物在二氧化碳中有良好溶解性和提粘、降滤失效果，解决了二氧化碳粘度低、滤失严重、携砂及驱替效果差的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种二氧化碳提粘降滤失共聚物的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种二氧化碳提粘降滤失共聚物的应用。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种二氧化碳提粘降滤失共聚物，包括具有式I所示结构的结构单元A、具有式II所示结构的结构单元B和具有式III所示结构的结构单元C；

式I、式II和式III中，

R₁、R₃、R₅、R₆和R₇各自独立地表示H或C1～C8的烷基，

R₂表示C1～C8的碳氟基，

R₄表示单键或C1～C8的亚烷基。