[发明专利]一种超高温度酸化压裂用稠化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种超高温度酸化压裂用稠化剂的制备方法，采用釜式密封绝热聚合方式和复合引发体系进行低温高浓引发聚合，通过复合引发体系引发聚合、造粒、烘干、研磨得到甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)均聚物，然后与稳定剂按照比例范围混合均匀得到超高温度酸化压裂用稠化剂。该稠化剂粘均分子量为900～1300万，酸溶时间短，耐酸性好，稠化酸无分层、无絮状沉淀和漂浮物，耐温160℃以上。酸液稠化剂能降低与酸液泵之间的摩擦阻力，耐高温性好，抗剪切性好。提高了地层渗透率，增加油气井的求产半径，提高油气井产量。

技术领域

本发明属于石油开采油田酸化技术领域，具体涉及一种超高温度酸化压裂用稠化剂的制备方法。

背景技术

酸化及酸化压裂是油气井求产、增产的主要措施之一。其主要目的是改造地层，依靠酸液的溶蚀作用形成较远延伸的酸压裂缝，从而提高油气层的倒流能力，增加油气井产量。酸化效果的好坏，特别是高温、超高温、低渗透井深的酸化效果，在很大程度上主要取决于酸液体系中的药剂及酸化的工艺。

一般的酸液作用距离短，酸液消耗快，达不到施工的技术要求。酸液稠化剂作为稠化酸的主要添加剂，通过提高酸液粘度，降低H+向岩石表面的扩散速率，减缓酸岩反应速度，从而达到缓速的目的。由于现有技术呈现的酸化压裂稠化剂存在酸溶时间长、稠化酸粘度低、酸稳定性和热稳定性差等问题，使其应用效果大大减弱，产品用量和使用成本大幅提高。

随着油田开发技术不断进步，深井、超深井越来越多，尤其作为国内最大的碳酸盐沉积盐的塔里木盆地，绝大部分都是深井、超深井，对酸液稠化剂体系的要求也越来越高。目前采用阳离子均聚物作为较新型的酸液稠化剂，可满足一般的作业，一般产品的特点是随着地层的温度升高，酸液粘度逐渐降低，甚至在更高的温度下，几乎没有粘度，不能起到很好的缓速的作用，针对这种深井、超深井高温地层的油藏条件，因此研制与开发高性能的酸液稠化剂已成为该领域的攻关的方向。

当前，国内外酸液稠化剂的技术概况：1、目前市场上酸液稠化剂主要是以敞口光聚和半绝热釜聚聚合方式为主。敞口聚合，不利于环境保护，有害于职工的职业健康，以自由基聚合和热引发为主，这种聚合方式难以生产高分子量酸液稠化剂，产品耐酸、耐温、耐剪切性能差，应用效果差，成本高。2、市场上的酸液稠化剂产品多以共聚为主，是DMC(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)与AMPS、AM或者是其他功能性单体共聚合的产品。AMPS聚合活性相对低，难以聚合成高分子量的酸液稠化剂产品，加入AM共聚产品，因为AM的水解的存在，导致产品在高温下极易降解粘度迅速下降。其他的技术如加入其他功能性单体一般由成本较高，降解快等缺点。

同时，由于DMC分子结构中有一个甲基，增加了空间位阻效应，导致DMC的聚合活性相对比较低，聚合度分布宽，部分聚合度低的分子在水溶液聚合中形成的胶体粘软等特性，在酸液稠化剂的生产中，后处理(造粒，干燥)的工艺技术和设备选择也极大的限制了酸液稠化剂技术的发展和工业化生产。

发明内容

为解决现有酸液稠化剂在高温下(160℃以上)的粘度低，热稳定性差(160℃条件下2小时粘度保留率低)，常温粘度高，溶解时间长，施工成本高以及生产中的后处理难等的问题，本发明的目的在于提供一种超高温度酸化压裂用稠化剂的制备方法，酸溶速度快、耐酸和抗剪切性强、高温热稳定性好、与其它酸液添加剂有较好配伍性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超高温度酸化压裂用稠化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体溶液与水混合均匀后配成质量浓度60～65wt％的聚合反应液，通过中强酸调节反应液pH范围为3.2±0.5；

2)将配制好的反应液降温至1～7℃，加入到聚合反应器中通氮气30～40分钟，在氮气的保护下依次加入各种引发剂，控制聚合反应的初温在3～8℃，等料液变稠后停止鼓氮气，密封绝热聚合3～5小时；