[发明专利]压裂液用疏水缔合型胍胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种疏水缔合改性胍胶，主要解决的技术问题是现有技术中常规胍胶溶液粘度较低、抗剪切性能较差的问题，通过采用压裂液用疏水缔合型胍胶，按重量份数计，由包含以下组分的反应体系反应得到：(1)30‑50份羟丙基胍胶；(2)0.05‑0.5份疏水单体；(3)0.1‑5份离子单体；(4)0.1‑5份非离子单体的技术方案，较好地解决该问题，可用于油田压裂工艺中。

技术领域

本发明涉及一种胍胶的疏水改性方法，具体的涉及一种对胍胶进行疏水改性，获得疏水缔合型胍胶用于油田用压裂施工。

背景技术

压裂是油田提高石油采收率的重要手段，随着油田的进一步开发，我国大部分油田都需要进行压裂改造，而非常规油气田的开采过程中压裂更是核心技术之一。

压裂液是压裂技术的重要组成部分，其中半乳甘露聚糖即俗称的胍胶是压裂液中的重要组分之一。但是随着油气勘探开发向着深层发展，目前的使用的胍胶已经不满足实际使用要求。例如即使一级品的羟丙基胍胶水不溶物含量也在8％以上，文献报道所谓的超级胍胶，其水不溶物含量也有2％。残渣对地层伤害明显，严重影响胍胶的实际使用效果。胍胶的价格波动也是影响胍胶应用推广的另一个原因。2012年，胍胶的价格曾一度超过15万/吨，而后又大幅度跌落，对油田应用造成了严重的影响。

鉴于以上原因，大量的研究工作在改性胍胶方面。如为了降低伤害，开发出了低伤害的低分子量胍胶，由于分子量降低到了常规胍胶的十分之一到二十分之一，水不溶物含量得到了明显的下降，同时破胶液分子量也明显降低，减少了对地层的伤害。但是由于分子量的下降，低分子量胍胶溶液的粘度也较常规胍胶下降明显，因此不适合高温作业使用。结合以上原因，如果能在胍胶中引入更强的增粘机制，可以大幅度提高相同浓度下胍胶溶液的粘度，在满足粘度达标的基础上，就可以有效降低溶液中胍胶的使用浓度，使用浓度的降低将有利于降低溶液中相对的残渣含量，同时也对降低体系应用成本有明显的作用。

疏水缔合型聚合物的研究主要集中在聚丙烯酰胺类聚合物中，通过在分子链中引入疏水基团，可以在水溶液中形成疏水缔合微区，这种缔合微区作为一种物理交联点，可以起到有效的增粘的作用。疏水缔合型聚丙烯酰胺较常规聚丙烯酰胺有更高的粘度。同时疏水缔合网络是一种可逆的交联网络，可以在高速剪切下破坏后恢复，能有效提高体系的剪切稳定性。将疏水缔合结构引入胍胶中，可以在满足粘度指标的前提下有效降低胍胶的使用浓度，进而起到降低体系中残渣的相对用量并降低使用成本的作用，物理交联网络的引入也对胍胶溶液的抗剪切性能有进一步的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中常规胍胶溶液粘度较低、抗剪切性能较差的问题，提供一种压裂液用疏水缔合型胍胶，通过分子链上接枝形成疏水缔合侧基，进而在其水溶液中引入疏水缔合结构，形成疏水缔合微区来提高溶液的粘度，同时通过疏水缔合微区的引入增加溶液的抗剪切性能。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种解决技术问题之一的压裂液用疏水缔合型胍胶的制备方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种压裂液用疏水缔合型胍胶，按重量份数计，由包含以下组分的反应体系反应得到：

(1)30-50份羟丙基胍胶；

(2)0.05-0.5份疏水单体；

(3)0.1-5份离子单体；

(4)0.1-5份非离子单体。

上述技术方案中，所述的离子单体优选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸钠、对乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵、二甲基乙基烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的至少一种。