[发明专利]一种压裂液稠化增粘剂

说明书

本发明涉及一种压裂液稠化增粘剂，包括30wt％白油、50wt％丙烯酰胺单体、3wt％乙醇、1.5wt％失水山梨糖醇脂肪酸酯、0.5wt％十六烷基三甲基溴化铵、0.5wt％悬浮稳定剂和14.5wt％水，所述悬浮稳定剂由阿拉伯胶和丙烯酸‑苯乙烯磺酸钠‑甲基丙烯酸羟乙酯共同构成。本发明的稠化增粘剂具有非常优异的悬浮稳定性，所需配制空间小，对水质量要求较低，增粘效果好，悬沙效果好，保持时间较长，抗剪切性能好，耐高温、抗盐性能好，适用范围广，配伍性良好，施工成本低，对环境影响小，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及一种压裂液稠化增粘剂，具体涉及一种主要用于油田压裂施工工艺中作为配制低成本压裂液体系的稠化增粘剂。

背景技术

稠化增粘剂是用于提高水性体系粘度和改善流变性的一种聚合物助剂。在需要增稠的体系中添加少许稠化增粘剂，即可显著增大体系的表观粘度，使之达到要求。在石油钻探、食品工业、农业、日用化工、医药业及纺织印染等领域中得到广泛应用。目前，使用最广泛的合成稠化增粘剂是碱溶性聚丙烯酸类稠化增粘剂。这类稠化增粘剂的分子链上含有一定量的羧基，当用碱中和时，可以迅速从低粘度的分散体系转变成水溶性透明粘稠体，整个体系的粘度骤然升高。它们的特征是相对分子质量高、流动粘度低，并能与各类乳液及水溶性体系很好混溶，不发生生物降解，增稠效果明显。其中聚丙烯酸酯系列因为应用方便、增稠能力强、流平性好、成本低等优点，近年来发展迅速，成为最主要的合成稠化增粘剂。

国内外对稠化增粘剂的研究已经有四十多年的历史，经历了从天然聚合物到合成聚合物的发展，目前主要形成了三类稠化增粘剂体系：天然高分子聚合物类、生物聚合物类和合成高分子聚合物类。

天然高分子聚合物主要包括植物胶及其衍生物和纤维素及其衍生物。植物胶类包含胍胶、田菁胶、香豆胶、魔芋胶及各类植物胶衍生物，它们主要是由半乳甘露聚糖组成，由于其分子链上羟基含量较多，很容易与水分子形成缔合体，在溶液中伸展并伸长产生稠化作用，改性后的植物胶可以提高分子的溶解性和耐温耐剪切性，减少残渣含量，羟丙级胍胶(HPG)是应用较广泛的一种改性植物胶。

纤维素是一种非离子型聚多糖，受到分子间氢键的作用，纤维素在水中只能溶胀而不能溶解，通过在其分子中引入改性基团，可以提高溶解度。常用的改性纤维素稠化增粘剂包括羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)和羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)等。改性后的纤维素类聚合物具有较好的水溶性、热稳定性好、耐盐耐剪切，但施工摩阻较高，不利于大型的现场施工。

生物聚合物类稠化增粘剂主要是指黄原胶，又称黄胞胶、汉生胶，它是由黄单胞杆菌发酵产生的微生物多糖，具有较好的增稠能力和耐温耐剪切性，但易受细菌和酶的降解，需配合杀菌剂使用。

合成高分子聚合物与天然高分子聚合物相比，具有更好的耐温耐剪切性，增稠能力强，悬砂能力强，破胶性好，对地层伤害小，且对细菌不敏感，在各个方面性能都优于天然聚合物。目前，国内外对合成聚合物的研究较多，主要产品有：丙烯酰胺类聚合物、乙烯类聚合物和交联的聚合物。

由于目前国际油价持续走低，油田开发面临巨大的压力，近两年研究的表活剂压裂液与目前广泛应用的胍胶压裂液价格下降空间有限，因此需研究适合致密油藏低成本压裂液体系，以满足低油价形势下的开发需求。

专利文献CN104861951A公开了一种稠化增粘剂，其配制容易，具有一定的抗盐性，用于和水混合配制压裂液时，溶胀迅速，对配制水的要求低，即使使用海水(含盐)，也不影响稠化剂的溶胀效果。然而，经研究发现，上述稠化增粘剂悬浮稳定性仍然难以满足市场高性能标准的要求。

发明内容

为了解决现有技术中稠化增粘剂悬浮稳定性仍然难以满足市场高性能标准的要求的技术问题，本发明提出了如下技术方案：