[发明专利]一种酸化压裂稠化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田用助剂，具体涉及一种新型三元共聚酸化压 裂稠化剂及其制备方法。

背景技术

深度酸压是碳酸盐岩储层增产改造的关键技术之一，在此过程 中，酸液体系起着至关重要的作用。稠化酸压是碳酸盐岩油气层增产 的主要工艺措施。稠化酸压对具有裂缝的中、高渗甚至低渗都有好的 效果，酸压操作成功与否的关键主要取决于裂缝的导流能力和酸蚀裂 缝长度，而酸蚀裂缝长度受酸液滤失特性、酸岩反应速率的控制。向 酸液中加入性能良好的稠化剂，能提高酸液粘度，降低氢离子向岩石 壁面的传质速度，因而降低酸液滤失和酸岩反应速率，增加酸液有效 作用距离，提高酸压效果。中国专利200510044932.7以及专利 200510033598.5介绍了二元共聚物作酸液稠化剂，其缺点是耐高 温性及抗剪切性能不够，无法满足高温、深井、超深井施工要求。为 此，研制一种耐高温、抗剪切性好，能满足高温、深井施工的酸液稠 化剂为目前市场所急需。

发明内容

本发明目的在于提供一种耐高温、抗剪切性好，能满足高温、深 井施工的新型酸化压裂稠化剂，另一目的在于提供其制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯 化铵、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸三元共聚合成该酸化 压裂稠化剂，其有如下结构单元：

n为3000～7000。

其制备方法：采用水溶液聚合法，在密闭体系中，由一定比例的 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基 丙磺酸单体和N，N′-亚甲基双丙烯酰胺在引发剂的作用下共聚而制 得。反应方程：

具体通过如下步骤合成：

(1)将一定比例的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺和 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应器中，加水使单体的质量百分 比浓度达20～30％，加入占单体总质量0.3～0.7‰的乙二胺四乙酸 二钠，再加入一定量的扩链剂，用氨水将体系的pH值调节到7～10； 控温15～25℃，通氮10～50分钟；

(2)加入适量引发剂，搅拌均匀后，继续通氮5～10分钟；

(3)将反应混合液转移至密闭容器中，密封后置于恒温水浴中， 反应20小时，得到凝胶状产物；将产物取出剪切、造粒，在50～ 60℃下烘干、粉碎。

本发明的技术关键是引入合适的单体，选择恰当的单体配比，在 反应过程中加入适量扩链剂。本发明得到的三元共聚酸化压裂稠化 剂，在20％的盐酸中仍有较高粘度，耐高温性和抗剪切性能明显改善； 与常规制备工艺相比，本发明聚合过程容易控制，反应工艺设备简单， 投入成本较低，易工业化推广，具有较好的应用前景。

具体实施方式

实施例1

将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，丙烯酰胺，2-丙烯酰胺基 -2-甲基丙磺酸以1∶4∶2的质量比加入到反应器中，加水使单体的 质量百分比浓度约为25％，待搅拌溶解后加入占单体总质量0.5‰的 乙二胺四乙酸二钠，占单体总质量0.37‰的亚硫酸氢钠，再加入 2.1mL的N，N′-亚甲基双丙烯酰胺溶液(称取0.2gN，N′-亚甲基双 丙烯酰胺，配成100mL溶液)，用氨水将体系的pH值调节到8.5， 控温18℃，向反应混合物中通氮30分钟，加入占单体总质量0.6‰ 的过硫酸铵，继续通氮5分钟，将反应混合液转移至塑料袋中，密封 后将塑料袋置于40℃恒温水浴中，反应20小时，得到凝胶状产物。 将产物取出剪切、造粒，在50～60℃下烘干、粉碎，得到粉末状产 品。

实施例2