[发明专利]抗盐免混配的压裂液稠化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及压裂液稠化剂技术领域，是一种抗盐免混配的压裂液稠化剂及其制备方法，前者原料包括亲水单体、抗盐单体、刚性单体、功能单体、乳化剂、引发剂和5号白油，在一定条件下发生聚合反应得到。本发明抗盐免混配的压裂液稠化剂起粘速度快，配制成的稠化水压裂液体系的粘度高、亲水性好，耐盐性能优异。

技术领域

本发明涉及压裂液稠化剂技术领域，是一种抗盐免混配的压裂液稠化剂及其制备方法。

背景技术

压裂技术是常规的增产技术，压裂时采用的压裂液必须具有粘度高和抗剪切性好等特点。压裂液稠化剂作为压裂液的主剂，用以提高压裂液的粘度，常见的压裂液稠化剂多为固体颗粒/粉末，分散性一般，起粘速度缓慢，不能满足大型压裂施工规模化应用的要求，稠化水压裂液是将压裂液稠化剂和水混合得到，而大部分稠化水压裂液体系的亲水性能差，抗盐性能一般（对钙镁等高价离子敏感性差），很难用于返排液重新配制压裂液领域。

发明内容

本发明提供了一种抗盐免混配的压裂液稠化剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有压裂液稠化剂起粘速度慢，使得配制成的稠化水压裂液体系中存在耐盐性能差的问题。

本发明的技术方案一是通过以下措施来实现的：一种抗盐免混配的压裂液稠化剂，原料按重量份计包括亲水单体102份至136份、抗盐单体12份至26份、刚性单体6份至13份和功能单体150至180份，亲水单体按重量份计包括丙烯酰胺61份至78份和余量的丙烯酸，抗盐单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，刚性单体为4-丙烯酰胺基苯磺酸钠，功能单体为α-烯基磺酸钠。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述原料还包括乳化剂，乳化剂占所有单体总重量份的3.5%，乳化剂为质量比3.4至4.0:1的司盘80和吐温80的混合物。

上述原料还包括引发剂，引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠，过硫酸铵占所有单体总重量份的0.65%至0.95%。

上述原料还包括5号白油，5号白油与乳化剂的质量比为40:1。

上述抗盐免混配的压裂液稠化剂，按下述方法得到：第一步，向400份水中加入所需量的亲水单体、抗盐单体、刚性单体和功能单体进行搅拌溶解，得到混合液，用氢氧化钠调节混合液的pH为7.0至8.0后，向混合液中加入所需量的过硫酸铵，得到水相；第二步：将所需量的乳化剂和5号白油进行高速搅拌混合均匀后，得到油相；第三步：将水相和油相混合后，经过高速乳化，形成乳化液，向乳化液中通入惰性气体，使乳化液处于惰性气体氛围，再经过冷却降温，在搅拌状态下，向乳化液中逐滴加入亚硫酸氢钠进行聚合反应后，得到抗盐免混配的压裂液稠化剂。

上述第二步中，高速搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为10min。

上述第三步中，油相与水相的体积比为1.3至1.5:1，乳化时间为15min至20min，向乳化液中通入氮气1小时，使乳化液处于氮气氛围，冷却降温至18℃以下。

上述第三步中，聚合时，搅拌速度为160r/min至200r/min,控制反应温度为20s至30s升温0.1℃，2h升至38℃，聚合时间为4h至7h。

上述第三步中，向乳化液中滴加质量浓度为0.3%至0.8%的亚硫酸氢钠溶液，直至聚合反应温度不再增加视为反应结束。