一种提高采收率用压裂液及其制备方法与流程

本发明属于压裂液制备，具体是指一种提高采收率用压裂液及其制备方法。

背景技术：

1、压裂液在水力压裂中具有不可替代的作用，它可以破坏地层形成裂缝，并将支撑剂运输到地层裂缝，以便裂缝形成高流通道。压裂液的作用要求其具有低摩阻、悬砂性、破胶返排性与地层水配伍性好等等一系列特殊的性能。常规压裂液由于耐温性和耐剪切性差、破胶后残渣多等诸多缺点，而基于压裂施工对稠化剂的耐温抗剪性能要求高及储层保护等多方面的考量，使得油气开发受到很大的阻碍。

2、然而，压裂液的性能优势很大程度上取决于稠化剂的性能，在恶劣的储层环境下，矿物盐离子浓度和储层温度急剧上升，盐离子与稠化剂之间的电荷屏蔽效应发生，溶液黏度迅速下降，高温导致稠化剂分子链断裂，使稠化剂在实际应用中受到诸多限制。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种提高采收率用压裂液，所述压裂液包括如下配方：mhap-15稠化剂6 g/l，cjsj-3杀菌剂3 g/l，kcl黏土稳定剂5 g/l，cf-5a氯碳表面活性剂助排剂7 g/l，过硫酸铵0.4 g/l，余量为配液水；

2、所述mhap-15稠化剂中引入有oea-15，oea-15制备方法如下：

3、s1、称取oe-15（油醇聚氧乙烯醚）和三乙胺置于带有循环冷却回流水装置的三口烧瓶中，用丙酮稀释oe-15后，搅拌均匀后得到oe-15混合溶液；

4、s2、将ac（丙烯酰氯）用丙酮稀释后，使用恒压分液漏斗逐滴滴入到步骤s1中的三口烧瓶中，均匀搅拌后，得到oea-15粗产物；

5、s3、将步骤s2中的oea-15粗产物抽滤除盐，用旋转蒸发器除溶剂后，再使用乙酰萃取，经真空干燥，得到纯净的oea-15。

6、优选地，s1中，丙酮稀释oe-15至oe-15的质量分数为50%；s2中，丙酮稀释ac至ac的质量分数为50%；s2中，搅拌条件为温度50℃，搅拌速率为300 r/min，搅拌时间为12 h。

7、此外，本发明还提供了一种提高采收率用压裂液的制备方法，具体包括如下步骤：

8、ⅰ、准备配置mhap-15稠化剂所需原料，mhap-15稠化剂所需原料包含有：丙烯酰胺、丙烯酸、二十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、oea-15、naoh、偶氮二异丁腈、二乙烯三胺五乙酸五钠、hcoona、过氧化二碳酸二乙基已酯和硫酸亚铁铵；

9、ⅱ、将2.46 mol/l的丙烯酰胺、1.07 mol/l的丙烯酸、0.01 mol/l的二十二烷基二甲基烯丙基氯化铵以及0.09 mol/l的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸置于1000 ml烧杯中，加入去离子水和7 g步骤s3中的oea-15，使反应体系总质量为500 g，再加入质量分数为20％的naoh充分搅拌直至调节溶液ph至中性，得到中性溶液；

10、ⅲ、将步骤ⅱ中的中性溶液用冰水浴降温，在10℃下通氮气，持续100 min后，再加入0.12 g偶氮二异丁腈、5 ml质量分数为1％的二乙烯三胺五乙酸五钠、2 ml质量分数为0.5％的hcoona、4 ml质量分数为0.1％的过氧化二碳酸二乙基已酯和2 ml质量分数为0.01％的硫酸亚铁铵引发剂引发反应直至溶液黏度明显增大时停止通氮气，并将反应体系密封保温6 h，得到胶块；

11、ⅳ、将步骤ⅲ中的胶块切成小碎块，在70℃真空干燥箱中干燥48 h，使用多功能粉碎机研磨产物，80目的筛子筛分出细粉，无水乙醇纯化，得到mhap-15稠化剂；

12、ⅴ、以mhap-15稠化剂6 g/l，cjsj-3杀菌剂3 g/l，kcl黏土稳定剂5 g/l，cf-5a氯碳表面活性剂助排剂7 g/l，过硫酸铵0.4 g/l，配液水1 l的比例混合、搅拌均匀后得到本发明mhap-15压裂液。

13、本发明取得的有益效果如下：

14、本发明以现研究中高性能、低伤害、多功能的压裂-油型压裂液体系为基础，通过配料的优选自主合成出一种新型mhap-15稠化剂，并将其引入得到本发明mhap-15压裂液。

15、本发明合成mhap-15稠化剂过程中用到一种新型材料oea-n，其中n的最佳值为15。由于oea-15中烷烃链的存在，在水溶液中，疏水部分通过非共价键作用发生聚集、缔合行为，可形成表面活性剂胶束结构。所以，oea-15具有以下特征：（1）具有活泼的丙烯酸酯基团，活性高；（2）嵌入的氧乙烯基（-(ch2ch2o)n-）链段增加了oea-15的水溶性；（3）具有c18的直链烷烃，oea-15在水中易形成聚集体，其临界胶束浓度（cmc）约为0.003 mol/l，表现出强的缔合能力。因此，将oea-15引入用于mhap-15稠化剂原料之一能有效提高mhap-15稠化剂综合性能，尤其是渗吸效率，进而提升mhap-15压裂液的采收率。

16、本发明通过mhap-15稠化剂的结构设计，最终确定mhap-n中的n最佳值为15，使得mhap-15稠化剂三维网状结构更致密，疏水缔合和线性纠缠间的协同作用最佳，利用线性纠缠和疏水缔合效应间的协同作用，形成超分子聚集体，在耐温、耐盐、耐剪切性能、粘度释放率、破胶性能、静态悬砂性能以及低温流动性上有所突破。

17、将mhap-15稠化剂引入到压裂液的制备过程中，最终所制得的本发明mhap-15压裂液由于mhap-15稠化剂较好的渗吸效率，从而能有效达到提高油田开采效率的目的，具体表现为浸泡老化后的岩芯265 h，其渗吸效率分别为37.95%。在60℃条件下浸泡老化后的岩芯42 h，其渗吸效率达到62.74%。

技术特征：

1.一种提高采收利用率用压裂液，其特征在于，所述压裂液包括如下配方：mhap-15稠化剂6 g/l，cjsj-3杀菌剂3 g/l，kcl黏土稳定剂5 g/l，cf-5a氯碳表面活性剂助排剂7 g/l，过硫酸铵0.4 g/l，余量为配液水；

2.根据权利要求1所述的提高采收利用率用压裂液，其特征在于，s1中，丙酮稀释oe-15至oe-15的质量分数为50%；s2中，丙酮稀释丙烯酰氯至丙烯酰氯的质量分数为50%；s2中，搅拌条件为温度50℃，搅拌速率为300 r/min，搅拌时间为12 h。

3.一种如权利要求1或权利要求2所述的提高采收利用率用压裂液的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

技术总结本发明属于压裂液制备技术领域，公开了一种提高采收率用压裂液及其制备方法。本发明压裂液以MHAP‑15为稠化剂，添加CJSJ‑3杀菌剂，KCl黏土稳定剂，CF‑5A氯碳表面活性剂助排剂，配制成本发明MHAP‑15压裂液，MHAP‑15稠化剂中的OEA‑15主要由丙烯酰氯以及油醇聚氧乙烯醚合成而得。将所研发的MHAP‑15稠化剂引入到本发明压裂液中，能有效实现压裂液在储层中发生渗吸置换，提高油田开采效率的目的，在未来的应用中有着广阔的前景。技术研发人员：侯升田,徐双印,赵银男,任航宇,侯欣然,侯玥汐受保护的技术使用者：大庆市金惠缘石油钻采设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9