[发明专利]一种页岩气多级压裂用变温变粘降阻剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种页岩气多级压裂用变温变粘降阻剂及其制备方法，属于油气开采技术领域，解决了现有技术中非均质地层脆性指数变化明显，采用多种压裂液施工成本高的问题。本发明包括以下步骤，S1：制备粘度调节剂；S2：称取丙烯酰胺、功能单体、水，混合搅拌至完全溶解后，转移至反应容器中，搅拌并通入惰性气体，排除空气；S3：称取油与乳化剂并搅拌均匀，得到中间体A；然后将中间体A滴加到反应容器中，滴加完毕后继续搅拌；S4：加入引发剂；S5：加入链终止剂，得到降阻剂预用产物；S6：向降阻剂预用产物中添加粘度调节剂和pH调节剂并搅拌，得到变温变粘降阻剂。本发明的降阻剂可通过改变其添加量改变压裂液粘度，提高地层改造效果。

技术领域

本发明属于油气开采技术领域，具体涉及一种页岩气多级压裂用变温变粘降阻剂及其制备方法。

背景技术

水力压裂作业是一种改造页岩地层，开采页岩气的重要施工作业方式。根据页岩气储层岩石性能的不同，需要选择不同的压裂体系。如对于脆性指数较高的地层常常使用低粘滑溜水体系；脆性指数较低的地层使用线性胶改造出主要裂缝进行压裂施工。而地层的岩石性能是非常复杂的，其脆性指数也不是一个定值，而是一个范围值，一般从20％到80％不等，在施工中甚至有采用混合压裂液的方式施工。对于非均质地层，其脆性指数的变化更为明显。所以在压裂液选择上就尤为重要。同时现场作业空间有限，在尽可能考虑施工成本上，选择多种压裂液施工不仅不便于现场作业操作，而且占据大量作业空间。

针对该情况，在滑溜水压裂施工基础中引入由温度和加量控制粘度动态变化理念，实现施工过程中粘度动态变化，实时调整压裂液粘度，以适应不同的施工工况。

发明内容

针对现有技术中非均质地层脆性指数变化明显，采用一种压裂液不能满足施工需要，采用多种压裂液施工成本高、占用空间大的问题，本发明提供一种页岩气多级压裂用变温变粘降阻剂及其制备方法，其目的在于：通过改变温度和降阻剂的添加量，调节压裂液的粘度，从而提高地层改造效果，降低成本。

本发明采用的技术方案如下：

一种页岩气多级压裂用变温变粘降阻剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备粘度调节剂；

S2：称取丙烯酰胺10～30重量份、功能单体1～15重量份、水30～60重量份，混合搅拌至完全溶解后，转移至带有机械搅拌的反应容器中，搅拌并通入惰性气体，排除空气；

S3：称取25～50重量份的油与1～5重量份的乳化剂并搅拌均匀，得到中间体A；然后将中间体A滴加到反应容器中，滴加速度控制在30min内滴加完毕，滴加完毕后继续搅拌20～40min；

S4：加入0.02～0.2重量份的引发剂，反应4～6h；

S5：加入0.01～0.03重量份的链终止剂，反应0.5～1.5h，得到降阻剂预用产物；

S6：向降阻剂预用产物中添加1～2重量份的粘度调节剂和0.1～1重量份的pH调节剂，搅拌20～40min，得到变温变粘降阻剂。

优选的，步骤S1中所述的粘度调节剂由氧氯化锆、三氯化铝、丙三醇、三乙醇胺和清水混合而成，各组分的重量份如下：氧氯化锆10～25份、三氯化铝10～20份、丙三醇1～10份、三乙醇胺5～15份、清水30～60份。

优选的，所述粘度调节剂的制备方法包括以下步骤：

S1.1：将氧氯化锆和三氯化铝溶于清水中，搅拌均匀，得到溶液a；

S1.2：向溶液a中加入丙三醇，搅拌20～40min，得到溶液b；

S1.3：向溶液b中加入三乙醇胺，搅拌0.5～1.5h，得到粘度调节剂。