[发明专利]一种悬浊液状减阻剂及其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 202011105554.X 申请日: 2020-10-15
公开(公告)号: CN112410013B 公开(公告)日: 2022-08-02
发明(设计)人: 修宗明;宋新旺;崔仕章;袁振善;李欣泽 申请(专利权)人: 德仕能源科技集团股份有限公司;山东德仕化工有限公司
主分类号: C09K8/68 分类号: C09K8/68;C09K8/88
代理公司: 北京君慧知识产权代理事务所(普通合伙) 11716 代理人: 刘晓佳
地址: 257000 山东省东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 悬浊液 减阻剂 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

本申请提供了一种悬浊液状减阻剂及其制备方法,按总质量为100%计,减阻剂由以下质量百分比的原料组分组成:水溶性高分子聚合物15~60wt%,表面活性剂0.3~2wt%,增稠剂0.5~5wt%,余量为油溶剂;减阻剂的粘度为5‑20万cP;增稠剂选自聚苯乙烯‑乙烯‑丙烯、聚苯乙烯‑乙烯‑丁烯、聚乙烯、聚丙烯、聚脲、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚二苯乙烯‑乙烯‑丙烯、聚(苯乙烯‑丁二烯)、聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、氢化(苯乙烯‑异戊二烯)共聚物、脂肪醇醇中的一种或多种。本申请提供的悬浊液状减阻剂,针对特定用量以及分子量的聚丙酰胺粉,采用特定组成配比的增稠剂配合特定组成及配比的表面活性剂,使获得的最终减阻剂产品具有更好的减阻性、耐盐性以及储存稳定性。

技术领域

本申请涉及油田化学品技术领域,具体涉及一种悬浊液状减阻剂及其制备方法和在滑溜水压裂液中的应用。

背景技术

致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点,勘探开发难度大,大多数页岩气井需要通过大规模压裂才能获得工业开采价值;页岩气水平井压裂是页岩油气高效勘探开发的关键技术和核心技术,压裂液是这项技术的重要载体和实现手段。近年来随着水力压裂技术的持续提高和对低成本开采技术的追逐,滑溜水压裂液应运而生,并且已经取代瓜尔胶压裂液,成为目前页岩气开发作业中应用最多的压裂液体系。

目前国内外最常用的减阻剂的剂型主要有乳液和粉末两种。然而,对于乳液状的减阻剂,通常是采用聚合物单体在表面活性剂的协助下直接原位合成制得,然而,一方面,该类乳液减阻剂中聚合物的有效含量较低(通常为10%~20%),例如专利CN102977877A、CN108727536A以及CN106147741A分别提供的用丙烯酰胺等单体合成的乳液减阻剂有效含量在20%左右,而由于乳液的聚合物减阻剂的制备方法(例如引发剂的用量以及单体聚合后在水相中的粘度等)的限制,使得乳液减阻剂中聚合物的含量难以再进一步增加;另一方面,未配制成滑溜水的乳液状减阻剂常温下稳定时间较短,通常在2个月左右就出现分层,大幅减弱其减阻能力,不利于长期储存以及远距离运输,若直接制成滑溜水产品选择性又较小,也不便于现场现配现用,限制了其应用。

而对于粉末状的减阻剂,一方面其在储存中容易受潮,并且在使用过程中容易产生粉尘,造成粉尘污染,同时还会对操作者的健康造成伤害;另一方面,粉末状减阻剂在现场使用时,溶解速度非常慢,溶解后易产生鱼眼,不利于发挥减阻剂的减阻效果,严重降低了利用率。

因此,现有技术还未能够提供一种在具有高于20%含量有效成分的同时储存稳定性也显著提升的油田压裂液用减阻剂。

发明内容

为了解决上述问题,本申请旨在提供一种悬浊液状的减阻剂,该减阻剂在具有较高聚合物含量的同时,还具有高于乳液产品的稳定性。其中,本申请所述“稳定性”,是指外观上肉眼观察较为均匀的悬浊液状的减阻剂,其聚合物组分以颗粒的形式悬浮于溶剂相中,并在静置一段时间后不产生明显的油溶剂析出。

一方面,本申请提供了一种悬浊液状减阻剂,按质量百分比计,所述减阻剂由以下原料组分组成:水溶性高分子聚合物15~60wt%,表面活性剂0.3~2wt%,增稠剂0.5~5wt%,余量为油溶剂;所述减阻剂的粘度为5-20万cP;

所述增稠剂选自聚苯乙烯-乙烯-丙烯、聚苯乙烯-乙烯-丁烯、聚乙烯、聚丙烯、聚脲、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚二苯乙烯-乙烯-丙烯、聚(苯乙烯-丁二烯)、聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、氢化(苯乙烯-异戊二烯)共聚物、脂肪醇中的一种或多种。

进一步地,所述增稠剂是质量比为(1.2~1.5):(0.5~0.6):(0.2~0.4)的聚苯乙烯-乙烯-丙烯、氢化(苯乙烯-异戊二烯)共聚物和脂肪醇。

优选的,所述增稠剂是质量比为1.3:0.5:0.2的聚苯乙烯-乙烯-丙烯、氢化(苯乙烯-异戊二烯)共聚物和脂肪醇,所述脂肪醇优选是十二醇或十六醇。

进一步地,所述水溶性高分子聚合物是分子量为500-3300万的聚丙烯酰胺。

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