[发明专利]一种含氟暂堵型助排剂颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明一种含氟暂堵型助排剂颗粒的制备方法和应用，制备方法包括：1)将马来酸酐、引发剂偶氮二异丁腈和二甲基甲酰胺混合，不断搅拌加热，再加入的丙烯酸进行反应；2)随后开始缓慢滴1H,1H,2H,2H‑全氟辛醇丙烯酸酯与二甲基甲酰胺的混合溶液，保温反应；反应完全后减压蒸馏除去溶剂，得到黄色固体，即一种含氟暂堵型助排剂。3)将含氟暂堵型助排剂熔融，从注射器注出进入冷却水，切成小段，即得到一种含氟暂堵型助排剂颗粒。制得的一种含氟暂堵型助排剂颗粒，具备明显的封堵，解堵能力，并且在压裂体系中破胶剂的作用下将其破坏，形成小分子含氟表面活性剂，具有明显的助排性能，一剂两用，从而为节约采油成本打下基础。

技术领域

本发明涉及一种压裂作业中的化学封堵及助排技术，具体涉及一种含氟暂堵型助排剂颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

水基压裂液是目前使用最广的压裂液体系，其是由水作为分散剂，稠化剂、交联剂、破胶剂、助排剂、黏土稳定剂、杀菌剂及暂堵剂等助剂溶于水或分散在水中，体系大多是以交联凝胶的方式，广泛性适用于砂岩、灰岩地层中。到目前为止国内外90％使用的是水基压裂液体系。针对整个多级压裂过程，目前采取的化学封堵技术包括颗粒暂堵型、纤维暂堵型及凝胶暂堵型，其能够作为流体进入储层中对老裂缝实现封堵，且能够在施工后实现自行解堵，对地层污染较小，作业效率高，采收率提高明显。助排剂能帮助压裂作业过程中的工作残液从地层返排的化学品。要求该剂本身具有很低的界面张力，一般需8mN/m以下，对地层的吸附力尽可能低，对其他工作液不发生作用，同时对地层不产生伤害。因此压裂液体系中暂堵剂和助排剂的作用都有巨大的意义。因此研发新型高效的暂堵型剂，并给予它助排的功能，得到一剂两用的压裂化学品，这对保持油田的增产及节约成本具有重要的意义。

发明内溶

本发明的目的在于提供一种含氟暂堵型助排剂颗粒及其制备方法和应用。在压裂时，携带一定的含氟暂堵型助排剂颗粒注入井底，遇到裂缝暂时将其封堵，在一定温度下，随着时间变化。马来酸酐水解，从疏水颗粒变成含氟高分子表面活性剂，随之解堵成为含氟高分子表面活性剂，在压裂体系中破胶剂的作用下将其破坏，形成小分子含氟表面活性剂，具有明显的助排性能，促使破胶液反排。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种含氟暂堵型助排剂颗粒，其结构式：

其中，a是b的20-100倍，n＝300-450。

一种含氟暂堵型助排剂颗粒的制备方法，包括以下步骤：

1)将马来酸酐、引发剂偶氮二异丁腈和二甲基甲酰胺混合，不断搅拌加热至70～80℃，再加入丙烯酸进行反应；

2)随后开始缓慢滴1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯与二甲基甲酰胺的混合溶液，70～80℃下保温反应3～5h；反应完全后减压蒸馏除去溶剂，得到黄色固体，即含氟暂堵型助排剂；

3)将含氟暂堵型助排剂300℃下熔融，从注射器注出进入冷却水，切成小段，得到含氟暂堵型助排剂颗粒。

马来酸酐、1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯和丙烯酸的摩尔比为1:1:(0.01-0.05)。

步骤1)中，所述引发剂偶氮二异丁腈物质，加入量为马来酸酐和1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯质量总和的3wt％。

步骤1)中，所述二甲基甲酰胺是马来酸酐质量的2倍。

步骤2)中，所述二甲基甲酰胺是1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯质量的2倍。

步骤3)中，所述注射器口径0.4mm；切成小段时，每段长度0.4mm。

所述的含氟暂堵型助排剂颗粒的应用，作为压裂作业中的暂堵型剂和助排剂使用。