[发明专利]一种自交联高携砂清洁滑溜水及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自交联高携砂清洁滑溜水，滑溜水是将减阻剂加入水中配置而成；减阻剂是由内相溶液和外相溶液在引发剂作用下进行双相乳液聚合反应制成的聚合物乳液；外相溶液包括组分聚酯、绿色溶剂和交联剂；内相溶液包括组分2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、有机胺和水。制备步骤：(1)将聚酯、绿色溶剂和交联剂混合，得外相溶液；(2)将水、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸和有机胺混合，得内相溶液；(3)将外相溶液置于30～40℃的水浴中，加入内相溶液，通氮气除氧后，加入引发剂，密封反应器，80℃恒温反应4～5h，得到自交联高携砂清洁滑溜水。本发明的滑溜水集多种功能于一体，不仅速溶、且高效减阻，兼具杀菌、助排和粘土稳定增效功能。

技术领域

本发明涉及油气田增产技术领域，具体涉及一种自交联高携砂清洁滑溜水及其制备方法。

背景技术

水力压裂一直是油气藏开采过程中最有效的增产措施技术，常规油气井储层改造采用冻胶压裂液，而页岩气井储层改造需用特殊的压裂液，即滑溜水压裂液。它是由高分子或超高分子聚合物的减阻剂、水、助剂配制而成，使其具有低粘度、低摩阻的性能，从而大幅降低开采成本，获得非常高的产能。因此，滑溜水减阻剂被广泛使用，且需求量非常巨大。然而，目前滑溜水压裂液用减阻剂存在着一系列问题，例如，滑溜水压裂液需要添加杀菌剂、防膨剂、助排剂等多种添加剂，现场使用程序复杂，操作不便，成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对常规滑溜水压裂液需要添加减阻剂、防膨剂、助排剂等多种药剂，且携砂效果差等技术缺陷，提供一种新型自交联高携砂清洁滑溜水。

本发明提供的自交联高携砂清洁滑溜水由减阻剂和水配置而成，直接将减阻剂加入水中，在搅拌过程中产生自交联反应，形成一定高粘度的滑溜水压裂液。所述减阻剂是由内相溶液和外相溶液在引发剂作用下进行双相乳液聚合反应制成的分子量为500-1000万的聚合物乳液。外相溶液包括组分聚酯、绿色溶剂和交联剂；绿色溶剂为丙二醇醚酯类溶剂；内相溶液包括组分2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、有机胺和水。

制备减阻剂的原料组分的质量百分比如下：聚酯10-15％、绿色溶剂10-20％、交联剂1-2％、水30-45％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10-20％、有机胺4-8％、引发剂0.01-0.05％。

其中，所述聚酯为聚乙交酯、聚丙交酯、乙交酯-丙交酯共聚物、聚己内酯中的一种或二种的混合物。

所述绿色溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或至少二种的混合物。

所述交联剂为双三乙醇胺双异丙基锆酸酯、双乳酸双异丙基锆酸铵、乳酸锆中的一种。

所述有机胺类为三乙胺、二乙基丙胺、二乙基丁胺、二乙基己胺、二乙基辛胺或二乙基癸胺中的一种或至少两种的混合物。

所述引发剂为偶氮类、过硫酸类或过氧类自由基引发剂中的一种。

上述自交联高携砂清洁滑溜水的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按如下质量百分比称取制备减阻剂的各原料组分：聚酯10-15％、绿色溶剂10-20％、交联剂1-2％、水30-45％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10-20％、有机胺4-8％、引发剂0.01-0.05％。

步骤2、配制外相溶液：将聚酯、绿色溶剂和交联剂按比例混合，搅拌均匀，得到外相溶液；

步骤3、配制内相溶液：将水、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和有机胺按比例混合，并搅拌均匀，得到内相溶液，备用；

步骤4、双相乳液聚合：将外相溶液倒入反应容器中，将反应容器置于30～40℃的恒温水浴中，开启搅拌器，然后将内相溶液缓慢加入到外相溶液中，混合均匀，通氮气高速搅拌除氧，搅拌20～40min后，将引发剂滴入反应容器中，密封反应容器，升温至80℃恒温反应4～5h，冷却，得到减阻剂；