本发明涉及一种自增稠胶凝酸稠化剂及其制备方法,属于油田化学品领域。
背景技术:
1、碳酸盐岩油气藏作为世界油气藏的重要组成部分之一,油、气储量分别占据世界油气藏总储量的48%和28%。而我国的碳酸盐岩油气藏资源丰富,稠化酸工艺作为碳酸盐岩储层增产的常规技术手段之一,在此背景下得到了极大的应用。稠化酸工艺中,主要的添加剂是酸液稠化剂,它的性能可以左右现场施工的成败。目前,随着油气田开采事业的蓬勃发展,油气藏储层不断向纵深发展,储层环境日益复杂,对酸液稠化剂的耐温、缓速等性能提出了更高的要求。而传统的酸液稠化剂耐温耐剪切性能不足、缓速效果有限等缺点使其在高温深井酸化作业方面处处受限。所以,开发性能优异的酸液稠化剂成为推进碳酸盐岩油气藏开采的重中之重。
2、目前,压裂技术是非常规油藏增产、水井增注的重要措施之一。压裂液是压裂技术的关键部分之一。目前,国内外有很多种类型的压裂液体系,按照不同的物化性质分为油基、水基、泡沫以及清洁压裂液等。而水基压裂液由于具有成本较低、配制和使用方便等优点,被广泛用于国内外油藏增产增注中。稠化剂作为水基压裂液的重要组成部分,其耐温性能、增黏性、低残渣等性质直接关系到压裂施工的成功与否。目前,常用的水基压裂液稠化剂主要为天然高分子改性物类(如羟丙基胍胶和纤维素)、合成聚合物等。羟丙基胍胶和纤维素类天然高分子具有成本高、不耐生物降解、破胶后残渣较高、对储层伤害较大等缺点。而人工合成聚合物稠化剂克服了这些缺点。因此,合成聚合物类稠化剂近年来越来越受研究者的青睐。根据最近几年的研究报告显示,改性聚丙烯酰胺作为酸液稠化剂使用时,性能较为出众且自身的分子可设计性,拥有更大的发展潜力。
3、相较于目前常用的一般聚合物,疏水缔合聚合物由于其独特的缔合性能,在水溶液中增黏能力强于一般聚合物,强增稠能力满足稠化酸作用机理,依据缔合作用的机理可知,在极性溶液中,疏水基团会出现逃离极性环境的现象,彼此簇集在一起,从而形成空间网状结构,会极大增加了溶液的黏度。酸液作为极性水溶液,疏水缔合聚合物在酸液体系中亦会产生缔合作用形成空间网状结构,使得酸液体系的流体力学体积,体系黏度上升,h+的释放速度因黏度的上升而下降,酸岩反应速率大幅降低。其次,缔合作用得存在,使得酸液体系的抗温、抗剪切性能也得到提升。此外缔合聚合物一般用量较少,削减了使用成本,同时减少对地层的伤害。因此,疏水缔合聚合物可以作为酸液稠化剂,具有其独特的优势。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有的胶凝酸体系在石油开采过程中存在抗温和抗盐性能差,并且酸岩反应速率过快,导致胶凝酸体系的缓速性能降低的普遍问题而提供的一种具有抗温抗盐性能优异且缓速性能良好的自增稠胶凝酸稠化剂。
2、为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
3、一种自增稠胶凝酸稠化剂,其结构式如下:
4、
5、其中,n、m、p、q为单体摩尔比,n﹢m﹢p﹢q=1。
6、将丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯以及疏水单体n,n-二甲基十八烷基烯丙基氯化铵加入到去离子水中,在通氮气的条件下,加入引发剂v50,在50℃下反应6h后,合成一种四元聚合物,即可得到自增稠胶凝酸稠化剂。
7、进一步地,丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵摩尔比为90:1~5。
8、进一步地,二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的加量为0.1~0.5%。
9、进一步地,疏水单体n,n-二甲基十八烷基烯丙基氯化铵的加量为0.5~1.0%。
10、本发明与现有技术比较,其有益效果是:
11、(1)本发明的稠化剂的抗温性能和抗盐性能良好,具有“自增稠”效应;
12、(2)本发明的稠化剂加量小、增黏和缓速效果好,现场施工工艺简单;
13、(3)本发明所采用的原材料价格低,适用于工业上的大规模生产。
1.一种自增稠胶凝酸稠化剂,其结构式如下:
2.如权利要求1所述一种自增稠胶凝酸稠化剂,其制备包括以下步骤:丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯以及疏水单体n,n-二甲基十八烷基烯丙基氯化铵依次加入到去离子水中,在通氮气的条件下,加入引发剂v50,在50℃下反应6h后,合成了一种四元聚合物,即可得到自增稠胶凝酸稠化剂。
3.如权利要求1所述一种自增稠胶凝酸稠化剂,其特征在于:丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵摩尔比为90:1~5。
4.如权利要求1所述一种自增稠胶凝酸稠化剂,其特征在于:二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的加量为0.1~0.5%。
5.如权利要求1所述一种自增稠胶凝酸稠化剂,其特征在于:疏水单体n,n-二甲基十八烷基烯丙基氯化铵的加量为0.5~1.0%。
