[发明专利]一种用于酸化压裂的温敏型酸液稠化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于酸化压裂的温敏型酸液稠化剂，属于油田开发技术领域，稠化剂为一种四元共聚物，通过丙烯酰胺、生物基阳离子单体、耐温抗盐单体和温敏单体四元共聚而成。该稠化剂在酸液中具有良好的溶解性，且具有温敏性和pH敏感性，随着温度的升高以及酸岩反应的发生，溶液的粘度大幅增加，进而增加裂缝宽度，提高地层渗透率，本发明还公开该稠化剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，具体涉及一种用于酸化压裂的温敏型酸液稠化剂及其制备方法。

背景技术

随着石油工业的迅速发展，石油和天然气勘探领域不断扩大，碳酸盐岩油藏和砂岩油藏逐渐被大量发现。目前是通过油气井眼向地层中注入一种(或几种)酸液或酸性混合液，利用酸液中的H⁺与地层中的部分矿物发生化学反应，溶蚀储层中的孔隙或裂缝的壁面岩石胶结物以提高地层渗透率，清除生产井注入井(水井)井底附近的污染，恢复地层的渗透率，从而解除钻井、完井、修井以及增注等过程中对井眼附近地层造成的伤害，疏通流体渗流通道，达到恢复和提高油气井的产能的目的，该方法对碳酸盐岩油藏和砂岩油藏的高效开采和开发尤其具有重要意义。

一般的酸液作用距离短，酸液消耗快，达不到施工的技术要求。酸液稠化剂作为稠化酸的主要添加剂，通过提高酸液黏度，降低H⁺向岩石表面的扩散速率，减缓酸岩反应速度，从而达到缓速的目的。但目前使用的酸液稠化剂普遍存在着初期粘度高，溶解时间长，施工成本高的缺点；此外，还存在高温下增稠性差，不耐温，尤其是酸岩反应后，H⁺浓度降低，滤失量增大的缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开一种用于酸化压裂的温敏型酸液稠化剂，该稠化剂在酸液中具有良好的溶解性，且具有温敏性和pH敏感性，随着温度的升高以及酸岩反应的发生，溶液的粘度大幅增加，进而增加裂缝宽度，提高地层渗透率，本发明还公开该稠化剂的制备方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于酸化压裂的温敏型酸液稠化剂，为一种四元共聚物，通过丙烯酰胺、生物基阳离子单体、耐温抗盐单体和温敏单体四元共聚而成。

本发明的温敏型酸液稠化剂在酸液中具有良好的溶解性，溶解48h内无沉淀产生，四元聚合物具有温敏型和pH敏感性，聚合物溶液进入地层后，随着温度升高以及酸岩反应的发生，分子间产生疏水缔合和氢键缔合作用，水力学尺寸增大，导致酸液的粘度大幅增加，有效降低酸液中氢离子向裂缝和空隙的扩散速度，同时形成的物理网状结构能有效限制氢离子的活动，使酸液的消耗速率大大降低，有效作用距离增大，增加裂缝宽度，提高了地层渗透率，该聚合物还具有低滤失量、低残渣和抗盐的特点，可以减少对地层的二次伤害。

其中，所述生物基阳离子单体选自乙烯基壳聚糖，乙烯基壳寡糖，乙烯基阳离子淀粉，乙烯基阳离子改性纤维素中的一种或多种，生物基阳离子单体为水溶性单体，阳离子度为30％～90％，优选为50％～90％，再优选为65％～90％，最优选为80％～90％。

所述耐温抗盐单体选自2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠、N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠中的一种或多种。

所述温敏单体选自聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、2-(2-乙氧乙氧基)乙基丙烯酸酯、双丙酮丙烯酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯中的一种或多种。

进一步的，所述烷基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯中烷基的碳原子数各自独立地为6～12，优选为8～12，最优选为10～12；所述烷基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯中聚氧乙烯醚的聚合度为10～20，优选为14～20，最优选为16～20。

进一步的，所述四元共聚物的分子量为300万～800万，优选为400～800万，再优选为500～800万，最优选为600～800万，该四元共聚物的分子结构带有支链。