[发明专利]环保型自破胶降阻剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及石油开采领域，公开了一种环保型自破胶降阻剂及其制备方法与应用。所述降阻剂包含丙烯酰胺共聚物和氧化剂；所述氧化剂为过硫酸盐；所述共聚物含有结构单元A和结构单元B；所述结构单元A为丙烯酰胺结构单元；所述结构单元B为羧酸结构单元；基于降阻剂的总重量，所述氧化剂的含量为0.2‑6wt％，优选为1‑2wt％。所述环保型自破胶降阻剂，在具有常规降阻剂的减阻性能的同时，在75‑80℃以上的地层温度下，具有自动均匀破胶的功能。与此同时，所述降阻剂具有无油相、无表面活性剂的环保性能，也降低了原材料成本和制备成本。

技术领域

本发明涉及石油开采领域，具体地，涉及一种环保型自破胶降阻剂及其制备方法与应用。

背景技术

自上世纪中叶以来，水力压裂技术一直是国内外油气开发中的主要增产技术。进入新世纪后，水力压裂技术作为致密砂岩油气、煤层气和页岩油气等非常规资源开发的关键技术，更是受到高度重视。

非常规资源开发中使用的水基压裂技术主要是滑溜水压裂液体系。滑溜水压裂液主要由降阻剂与其它压裂添加剂构成。滑溜水压裂液高排量压开地层，可形成较长的裂缝；采用高浓度降阻剂的滑溜水可部分代替瓜胶携砂液，实现携砂、铺砂。滑溜水压裂液中使用的降阻剂主要是丙烯酰胺类聚合物，现有技术主要是油包水型的反相乳液型聚丙烯酰胺。其它压裂添加剂包括减少地层贾敏性促进液返排的助排剂、防止黏土膨胀运移的黏土稳定剂，压后水化返排的破胶剂。

在通常的施工作业中，各种添加剂为液体形态，可使用计量泵自动计量混合泵送。而破胶剂通常为固体颗粒或粉末，施工现场通常没有条件进行固体的计量添加，需要人工添加。这增加了工艺的复杂性、不确定性，同时也造成的极大地人为隐患。在新的降阻剂压裂应用中，降阻剂采用高浓度加量形成携砂液，这为破胶剂提出了更严苛的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有滑溜水压裂液体系中，破胶剂的添加未实现自动化，不能准确添加，易造成破胶效果波动的问题，提供一种环保型自破胶降阻剂及其制备方法与应用，该降阻剂能够在保持降阻剂的降阻性能的前提下，在75-85℃的地层温度条件下，实现自动均匀破胶，以满足压裂技术的需求。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种环保型自破胶降阻剂，其中，所述降阻剂包含共聚物和氧化剂；所述氧化剂为过硫酸盐；

所述共聚物含有结构单元A和结构单元B；所述结构单元A为丙烯酰胺结构单元；所述结构单元B为羧酸结构单元；

基于降阻剂的总重量，所述氧化剂的含量为0.2-6wt％，优选为1-2wt％。

本发明第二方面提供一种环保型自破胶降阻剂的制备方法，其中，所述方法包括：

(1)将聚合单体、稳定剂、氧化剂、析出剂与水均匀混合，得到澄清溶液；

(2)在惰性气氛中，将还原剂与所述澄清溶液混合进行聚合反应，得到所述环保型自破胶降阻剂。

本发明第三方面提供一种由本发明所述的制备方法制得的环保型自破胶降阻剂。

本发明第四方面提供一种本发明所述的环保型自破胶降阻剂在水基压裂技术，优选为滑溜水压裂体系中的应用。

通过上述技术方案，本发明所提供的环保型自破胶降阻剂及其制备方法与应用获得以下有益的效果：

本发明所提供的降阻剂为水包水型降阻剂，与常规油包水降阻剂相比，在保持降阻剂的降阻性能的前提下，在75-85℃的地层温度下，具有自动均匀破胶的功能。本发明所提供的降阻剂省去了压裂作业现场工人施加破胶剂的工艺环节，并节省了破胶剂成本。

本发明同时具有无油相、无表面活性剂的环保性能，降低了原材料成本和制备成本。