[发明专利]一种防垢、减阻和增稠一体化压裂乳液的制备方法

说明书

本发明涉及油田化学和工程技术领域，公开了一种用于一体化压裂工艺的具有防垢、减阻和增稠功能的复合型压裂乳液助剂的制备方法。包括以下的步骤：水相溶液配制，油相的配制，乳化、聚合反应和转相。水相包括丙烯酰胺40‑100份、丙烯酸180‑210份、功能性抗阻垢单体40‑90份，去离子水340‑360份、有机磷酸盐类阻垢缓蚀剂35‑45份。本发明获得的产品，产品可以快速溶解到清水和盐水中，在清水和中低矿化度的现场水中具有一定的清水粘度和抗盐性，低剂量的添加可以达到很好地减阻效果，并且该产品能够高效携砂，有效避免压裂液体系与地层生成各种钙镁钡的沉淀，同时还可以有效预防采油过程中碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡等各种垢的形成。

技术领域

本发明涉及一种防垢、减阻和增稠一体化压裂乳液的制备方法，属于油田化学和工程技术领域。

背景技术

随着近些年来油气田开发技术的快速发展，水力压裂技术已经成为了页岩（油）气、致密（油）气等非常规油气资源增加产量和能效最重要的技术手段之一。页岩（油）气大排量、大规模的压裂作业逐步替代传统的中低排量、常规规模的压裂作业。传统的压裂施工工艺普遍为首先批量配制基液，将增稠剂干粉粉剂撒在水中并在一定时间内充分溶胀形成具有一定粘度的基液，然后将基液与交联剂、助排剂、粘土稳定剂等混合形成压裂液，进行压裂施工。

与传统的配液方式不同，连续混配技术是一种根据实时需要制备液体溶液的方法，这种技术是将传统的先配液再施工的压裂技术改进为边配液边进行泵注的连续式压裂技术，能够实现实时配制流体。近年来新出现一种免混配压裂液技术，不需要交联剂，可通过实时提高稠化剂浓度的方式从低粘滑溜水转变成高粘线性胶压裂液，达到低粘减阻、高粘携砂一剂两用的目的，无需混配装置，稠化剂与配水混合后无停留时间，直接通过泵送系统打入地层，在连续混配技术的基础上进一步降低人物力消耗，提高施工效率。在现有技术中，水力压裂用减阻剂和稠化剂主要为长链聚丙烯酰胺类高分子聚合物为主，为了方便现场使用，主要加工成乳液型产品。作为可以连续混配的性能良好的压裂液助剂以乳液型稠化剂为主的压裂液体系已经成为在线压裂施工、一体化压裂施工成为了热点。

近两年来，施工现场对乳液型压裂助剂的要求也逐渐变高。在连续混配的方式下，一方面不但要能高效携砂，而且还要求能够有效提高避免压裂液体系与地层生成各种钙镁钡的沉淀，同时还可以有效预防采油过程中各种垢的形成。目前现状是还没有使用同一种产品，既可满足水力压裂低粘减阻和高粘增稠，又可以在能够起到压裂施工过程中有效阻垢，防止生产碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡等生成沉淀。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供了一种防垢、减阻和增稠一体化压裂乳液的制备方法。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种防垢、减阻和增稠一体化压裂乳液的制备方法，包括如下步骤：

S1.水相的配制：以质量份数计，单体丙烯酰胺40-100份，丙烯酸180-210份，功能性阻垢单体40-90份；水溶性氧化剂1.8份，去离子水340-360份混合均匀后，用pH调节剂将pH值调至6.5-7.0，混合均匀得到水相溶液；

S2.油相的配制：按质量份数计，采用矿物油200-250份，复合乳化剂30-40份，加入偶氮0.25份，混合均匀后得到油相；

S3.乳化均质：在反应釜内配好的油相搅拌的情况下，将水相溶液缓慢地加入其中，混合充分后得乳状液，用均质机(10000rpm/min)对该乳状液进行高速剪切乳化1-2分钟，使得乳化粘度达到布氏粘度800-1000cps；

S4.聚合反应：乳化后，反应釜吹氮置换氧气，置换充分后逐渐加入还原剂溶液开启聚合反应，聚合反应过程中搅拌速度始终保持在400-500rpm/min，反应温度控制不超过45℃；