[发明专利]一种压裂用耐高温降阻聚合物及其制备方法、应用方法

说明书

本发明公开了一种压裂用耐高温降阻聚合物及其制备方法、应用方法，原料配比按重量份计为：聚合单体水溶液600‑900份、耐温单体120‑180份，接枝剂40‑60份、增溶表活剂20‑40份，水解剂15‑25份；所述聚合单体为丙烯酰胺何丙烯酸盐按照质量比3‑5:1配置而成。原料还包括低温引发剂和高温引发剂；所述低温引发剂用量为聚合单体质量的1‑2‰；所述高温引发剂用量为聚合单体质量的0.04‑0.06%。发明能够使深层段压裂顺利进行，提高施工效率，增加产量；既能增强瓜尔胶压裂体系粘度，也可以用于页岩气体系压裂。

技术领域

本发明涉及油气开发领域，具体涉及一种适用于油田压裂作业中深井层段压裂减阻水体系涉及的材料及其配制方法。

背景技术

在压裂作业施工过程中，泵排量受到压力限制，管线压力来自于压裂作业流体的阻力以及流体与管线的摩擦力，因此需要减少摩擦，改善液体混乱的流体方式；尤其是针对深层段压裂的流程长、阻力大以及底层温度高的三大难点，需要设计合适的压裂减阻材料来使压裂作业能达到设计所要求的既定流速 能够使深层段压裂顺利进行，提高施工效率，增加产量。

发明内容

本发明的目的就是针对现在压裂作业特别是气井深层段压裂作业中压裂阻力大、泵压高、流量小、压裂液耐热性差的现状，提供一种压裂用耐高温降阻聚合物及其制备方法、应用方法，其能够使深层段压裂顺利进行，提高施工效率，增加产量。

本发明之一是提供一种压裂用耐高温降阻聚合物，原料配比按重量份计为：聚合单体水溶液600-900份、耐温单体120-180份，接枝剂40-60份、增溶表活剂20-40份，水解剂15-25份；其中所述聚合单体水溶液浓度为15-25%，所述聚合单体为丙烯酰胺何丙烯酸盐按照质量比3-5:1配置而成；所述耐温单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，所述接枝剂为羟甲基磺酸钠或α-羟基磺酸盐，所述增溶表活剂为吐温20，所述水解剂为氢氧化钠固体颗粒；所述原料还包括低温引发剂和高温引发剂；所述低温引发剂为过硫酸钾与亚硫酸氢钠按照质量比为1-2：1配置而成，所述低温引发剂用量为聚合单体质量的1-2‰；所述高温引发剂为偶氮二异丁腈，所述高温引发剂用量为聚合单体质量的0.04-0.06%。

进一步优选的，所述原料配比按重量份计为：聚合单体水溶液750份、耐温单体150份，接枝剂50份、增溶表活剂30份，水解剂20份。

进一步优选的，所述聚合单体水溶液浓度为21%，所述聚合单体为丙烯酰胺和丙烯酸盐按照质量比4:1配置而成；所述丙烯酸盐为丙烯酸纳。

进一步优选的，，所述低温引发剂为过硫酸钾与亚硫酸氢钠按照质量比为1.5：1配置而成，所述低温引发剂用量为聚合单体质量的1.5‰；所述高温引发剂用量为聚合单体质量的0.05%。

本发明之一是提供上述压裂用耐高温降阻聚合物的制备方法，包括如下步骤：

（1）将所述聚合单体水溶液、耐温单体、接枝剂以及增溶表活剂混合均匀形成聚合反应体系；

（2）将所述聚合反应体系控温至8-14℃，充氮气除氧；

（3）向所述聚合反应体系中加入所述低温引发剂聚合200-300分钟后，体系由溶液变成固体胶板，造粒；

（4）将（3）所造胶板颗粒输送到水解器，加入水解剂，加热温度 80℃，开始水解并同时加入高温引发剂，恒温6小时水解并二次引发；

（5）将水解后的胶体二次造粒烘干，烘干后颗粒成为成品。

进一步优选的，所述步骤（2）中将所述聚合反应体系控温至10℃，充氮气除氧30分钟。

进一步优选的，所述步骤（3）中加入所述低温引发剂聚合240分钟。

进一步优选的，所述步骤（4）中加热至 85℃，恒温8小时水解并二次引发。