一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂及其制备方法

本发明涉及石油与天然气开采领域，尤其涉及一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着油气勘探开发逐步向非常规油气资源进军，非常规油气资源已经成为油气田勘探开发的主战场。与常规油气资源开采相比，压裂酸化等增产改造技术已经成为非常规油气资源高效开发的技术支撑；然而压裂酸化工作液对储层的伤害已经成为亟待解决的问题。常规的大分子稠化剂在进入储层后难以破胶、返排，残留在储层中，堵塞微观空隙结构，对储层造成伤害。粘弹性表面活性剂作为新型压裂酸化稠化剂，具有自主破胶、易返排、低伤害的特点，已经在油田广泛应用，并取得了良好的应用效果。

2、粘弹性表面活性剂增产工作液体系的耐温性受多方面因素控制，其中最本质的原因是：在高温、高剪切条件下，表面活性剂分子热运动加剧，胶束稳定性降低，原有的胶束自组装动态平衡被打破，胶束相互缠绕形成的网络结构受到破坏，从而导致粘弹性表面活性剂体系黏度降低，影响工作液性能，难以满足高效的作业要求。开发出一种能在高温条件下稳定粘弹性表面活性剂胶束的稳定剂能有效解决表面活性剂体系耐温、抗剪切问题。

技术实现思路

1、针对上述粘弹性表面活性剂胶束在高温条件下稳定性差的问题，本发明提供一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂及其制备方法。该胶束稳定剂能有效提升粘弹性表面活性剂胶束在高温下的稳定性。

2、本发明的技术方案：

3、将n-异丙基丙烯酰胺、单体1、单体2、单体3、溶剂和引发剂均匀混合，在30-60℃下通过自由基聚合反应4-6h得小分子聚合物溶液；最后通过20-40℃真空干燥得粘弹性表面活性剂胶束稳定剂。

4、其中，各原料配比按照质量份数计为：n-异丙基丙烯酰胺5-30份，单体11-5份，单体21-5份，单体30.01-0.5份，溶剂60-90份；所述单体1为能控制胶束稳定剂溶解性的单体；所述单体2为能控制胶束稳定剂强度的单体；所述单体3为能增强胶束稳定剂与粘弹性表面活性剂相互作用的单体。

5、进一步，所述单体1选自：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠中的一种或几种。

6、进一步，所述单体2选自：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、4-乙烯基苯甲酸钠、3-乙烯基苯甲酸钠中的一种或几种。

7、进一步，所述单体3选自：n-正十二基马来酰胺酸钠、n-正十四烷基马来酰胺酸钠、n-正十六烷基马来酰胺酸钠中的一种或几种。

8、进一步，所述溶剂为蒸馏水。

9、进一步，所述引发剂为过硫酸胺，甲醛次硫酸钠、亚硫酸氢钠，2,2’-偶氮二异丁腈脒二盐酸盐中的一种或几种；所述引发剂的质量占单体总质量的0.1％-0.5％。

10、有益效果：

11、本发明提供了一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂及其制备方法。本发明的提供的胶束稳定剂为小分子水溶性聚合物，主要单体采用具有温敏特性的n-异丙基丙烯酰胺，在高温情况下聚n-异丙基丙烯酰胺主链为粘弹性表面活性剂提供疏水的骨架结构，有利于胶束的稳定和动态修复。单体1的引入有助于胶束稳定剂在水溶液中的溶解；单体2的引入可有效抑制酰胺的水解，同时为主链提供刚性基团，促进稳定剂在水溶液中呈线性展布；单体3的引入有助于稳定剂与表活剂相互作用，增强胶束稳定剂的稳定效果，促进复杂网络结构的形成。

12、本发明通过在粘弹性表面活性剂溶液中添加胶束稳定剂能有效提高体系在高温条件下的黏度和抗剪切性。

技术特征：

1.一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂及其制备方法，主要特征在于，所述制备方法为：将n-异丙基丙烯酰胺、单体1、单体2、单体3、溶剂和引发剂在30-60℃下通过自由基聚合反应4-6h得小分子聚合物溶液；最后通过20-40℃真空干燥得粘弹性表面活性剂胶束稳定剂；其中，各原料配比按照质量份数计为：n-异丙基丙烯酰胺5-30份，单体11-5份，单体21-5份，单体30.01-0.5份；所述单体1为能控制胶束稳定剂溶解性的单体；所述单体2为能控制胶束稳定剂强度的单体；所述单体3为能增强胶束稳定剂与粘弹性表面活性剂相互作用的单体。

2.根据权利要求1所述粘弹性表面活性剂胶束稳定剂的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述胶束稳定剂的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求1-3所述的一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将制得的小分子聚合物溶液在20-40℃真空干燥得粘弹性表面活性剂胶束稳定剂。

5.一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂，其特征在于，所述胶束稳定剂能有效提升粘弹性表面活性剂溶液的耐温性和抗剪切性。

技术总结本发明提供一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂及其制备方法。本发明提供一种粘弹性表面活性剂胶束稳定剂的制备方法，具体为：将N‑异丙基丙烯酰胺(5‑30份)、单体1(1‑5份)、单体2(1‑5份)、单体3(0.01‑0.5份)、溶剂(60‑90份)和引发剂在30‑60℃下通过自由基聚合反应4‑6h得小分子聚合物溶液；最后通过低温真空干燥得粘弹性表面活性剂胶束稳定剂。所述单体1为能控制胶束稳定剂溶解性的单体；所述单体2为能控制胶束稳定剂强度的单体；所述单体3为能增强胶束稳定剂与粘弹性表面活性剂相互作用的单体。该胶束稳定剂能有效提升粘弹性表面活性剂溶液的耐温性和抗剪切性。技术研发人员：林冲,贾旭飞,张恒,毛金成,杨小江,张阳,李永顺,郑崇伟,余铁健,周鸿帆,董俊俊受保护的技术使用者：西南石油大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18