低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法与流程

本发明属于试油工程，具体来讲，涉及一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法。

背景技术：

1、体积改造是目前页岩气资源开发的重要手段，多采用以低粘度的乳液降阻滑溜水为主体的压裂液模式。与传统压裂液相比，乳液降阻滑溜水在应用过程中表现出了良好的改造效果，但是，也显现出一系列生产问题，即滑溜水的携砂性如何能进一步提高，以携带更多的支撑剂进入裂缝远端，将可大幅提升储层改造效果。

2、但是，通过增加滑溜水黏度的方法提升其携砂性能，多项研究表明，随着滑溜水黏度的提升，体积改造裂缝的复杂程度及沟通的天然裂缝长度会随之减小，不利于改造效果的提升。

3、公开号为cn108485639a的中国发明专利申请公开了一种两性离子聚合物稠化剂及其制备方法，其组成和摩尔质量百分比如下：丙烯酰胺：70～90％；阳离子单体：5～15％；阴离子单体：5～15％；本稠化剂采用含羧基的单体和含可抑制黏土水化膨胀的阳离子单体构筑，无法增加携砂性能，不利于改造效果的提升。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明目的之一在于提供了一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法。本发明的另一目的在于提供了一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂。本发明的又一目的在于提供了一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂配制得到的滑溜水体系。

2、为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法。

3、在本发明的一个示例性实施例中，所述制备方法包括以下步骤：将五元共聚物和水加入反应釜中，溶解成质量分数为27～29％的水溶液，调节ph值至7.66～7.75；将反应釜加热至33～37℃，通入氮气除氧，加入氧化还原反应引发剂；将反应釜加热至40～45℃，加入偶氮引发剂，继续通入氮气至无法再通入为止；将反应釜内温度达到最高温后，保温后造粒和干燥，得到低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂。

4、其中，所述五元共聚物按质量份计61.5～65.5份的亲水单体、3.0～4.5份的阳离子单体、27.5～29.0份的第一阴离子单体、3.0～5.0份的第二阴离子单体和2.5～5.0份的超分子作用单体。

5、在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述亲水单体为丙烯酰胺，阳离子单体可为二甲基二烯丙基氯化铵，所述第一阴离子单体可为丙烯酸钠，所述第二阴离子单体可为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，所述超分子作用单体可为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵按照质量比2:1混合而成的混合物。

6、在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述偶氮类引发剂可包括偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和/或偶氮二异丁脒盐酸盐，加入量可为所述五元共聚物总质量的0.02～0.035％。

7、在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述氧化还原引发剂可为甲醛合次硫酸氢钠和过硫酸铵，加入量分别可为五元共聚物总质量的0.005～0.02％和0.01～0.05％。

8、在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述通入氮气除氧的时间为45～65min。

9、本发明另一方面提供了一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂，所述稠化剂采用上述所述的制备方法制备得到。

10、本发明的又一方面提供了一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂配制得到的滑溜水体系，所述滑溜水体系中所述稠化剂的质量浓度为0.02～0.15％。

11、在本发明的一个示例性实施例中，所述滑溜水体系可采用水或氯化钠盐水溶液配液。

12、在本发明的一个示例性实施例中，所述滑溜水体系的降阻率可≥70％。

13、在本发明的一个示例性实施例中，所述滑溜水体系的悬浮切力可提升50～100％。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下中的至少一项：

15、(1)产品采用分段引发的工艺精细控制分子量及提高转化率，大幅降低未完全转化的有害单体含量，产品整体更加环保、易于降解、达到无毒标准；

16、(2)产品可实现在不显著增加低浓度滑溜水黏度的基础上，大幅增加其携砂性能，通过低黏度压裂液造复杂缝网实现体积改造，同时携带更多的支撑剂进入裂缝远端的效果。并且可以采用60000ppm矿化度水直接配液，降阻率仍然保持≥70％。

技术特征：

1.一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法，其特征在于，所述亲水单体为丙烯酰胺，阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵，所述第一阴离子单体为丙烯酸钠，所述第二阴离子单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，所述超分子作用单体为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵按照质量比2:1混合而成的混合物。

3.根据权利要求1所述的低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法，其特征在于，所述偶氮类引发剂包括偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和/或偶氮二异丁脒盐酸盐，加入量为所述五元共聚物总质量的0.02～0.035％。

4.根据权利要求1所述的低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化还原引发剂为甲醛合次硫酸氢钠和过硫酸铵，加入量分别为五元共聚物总质量的0.005～0.02％和0.01～0.05％。

5.根据权利要求1所述的低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法，其特征在于，所述通入氮气除氧的时间为45～65min。

6.一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂，其特征在于，所述稠化剂采用如权利要求1至5中任意一项所述的制备方法制备得到。

7.一种利用如权利要求6所述的低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂配制得到的滑溜水体系，其特征在于，所述滑溜水体系中所述稠化剂的质量浓度为0.02～0.15％。

8.根据权利要求7所述的低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂配制得到的滑溜水体系，其特征在于，所述滑溜水体系采用水或氯化钠盐水溶液配液。

9.根据权利要求7所述的低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂配制得到的滑溜水体系，其特征在于，所述滑溜水体系的降阻率≥70％。

10.根据权利要求7所述的低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂配制得到的滑溜水体系，其特征在于，所述滑溜水体系的悬浮切力提升50～100％。

技术总结本发明提供了一种低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂及其制备方法，低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂的制备方法包括：将五元共聚物和水加入反应釜中，溶解成质量分数为27～29％的水溶液，调节pH值至7.66～7.75；将反应釜加热至33～37℃，通入氮气除氧，加入氧化还原反应引发剂；将反应釜加热至40～45℃，加入偶氮引发剂，继续通入氮气至无法再通入为止；将反应釜内温度达到最高温后，保温后造粒和干燥，得到低黏度强悬砂页岩气藏体积改造用稠化剂。本发明的有益效果可包括：产品采用分段引发的工艺精细控制分子量及提高转化率，大幅降低未完全转化的有害单体含量，产品整体更加环保、易于降解、达到无毒标准。技术研发人员：鲍晋,管彬,尹丛彬,任勇,何乐,何启平,张照阳,陆丽,孟照海,廖子涵,王鼎立,徐婷婷受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18