[发明专利]制备减阻剂用稳定剂和页岩气压裂用减阻剂及它们的制备方法

摘要

本发明涉及页岩气开采压裂增产领域，公开了一种制备减阻剂用稳定剂和页岩气压裂用减阻剂及它们的制备方法，该稳定剂中含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元，所述稳定剂的粘均分子量为10万至50万。本发明提供的页岩气压裂用减阻剂具有减阻效率和抗剪切性能高，稳定性好、粘度低、流动性好、溶解速度快且环保的优点。。 1

主权项

1.一种制备减阻剂用稳定剂，该稳定剂中含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元，所述稳定剂的粘均分子量为10万至50万，

其中，在式(1)中，R₁为H或C1‑C4的烷基；m为1‑4的整数；

在式(2)中，R₂为H或C1‑C4的烷基；

在式(3)中，R₃、R₄和R₅各自独立地为H或C1‑C4的烷基；n为1‑3的整数；M为Li、Na、K、Rb或Cs。

2.根据权利要求1所述的稳定剂，其中，

在式(1)中，R₁为H；m为1；

在式(2)中，R₂为H；

在式(3)中，R₃、R₄和R₅均为甲基；n为1；M为Na。

3.一种制备减阻剂用稳定剂的制备方法，其中，该方法包括：在烯烃的溶液聚合反应条件下、在引发剂存在下，使含有单体A、单体B和单体C单体混合物在水中进行第一反应，所述单体A为具有式(4)所示结构的单体，所述单体B为具有式(5)所示结构的单体，所述单体C为具有式(6)所示结构的单体，然后向反应体系中加入具有式(7)所示结构的单体D进行第二反应，所述聚合反应的条件使得聚合反应后所得稳定剂的粘均分子量为10万‑50万，

其中，R₁‑R₅、M、n以及m如上述权利要求1或2所定义的。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述单体A、单体B和单体C的用量重量比为1：0.1‑30：5‑40。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，所述第一反应的条件包括：反应温度为45‑60℃，反应时间为3‑10h。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述第二反应的条件包括：反应温度为25‑40℃，反应时间为0.5‑5h。

7.一种页岩气压裂用减阻剂的制备方法，该方法包括：在烯烃的溶液聚合反应条件下、在引发剂存在下，将聚合单体、稳定剂、无机盐和螯合剂在水中进行混合反应，其中，所述稳定剂为权利要求1或2所述的稳定剂。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述聚合单体包括非离子单体和/或阴离子单体。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述非离子单体为丙烯酰胺，所述阴离子单体为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，以所述聚合单体的总重量计，所述非离子单体的含量为70‑99重量％；所述阴离子单体的含量为1‑30重量％。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，以所述聚合单体的总重量计，所述非离子单体的含量为85‑95重量％；所述阴离子单体的含量为5‑15重量％。

12.根据权利要求7所述的方法，其中，以制备得到的压裂用减阻剂的总重量为基准，所述聚合单体的用量为10‑35重量％；所述无机盐的用量为10‑35重量％；所述稳定剂的用量为0.1‑2重量％。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，以制备得到的压裂用减阻剂的总重量为基准，所述聚合单体的用量为15‑25重量％；所述无机盐的用量为20‑30重量％；所述稳定剂的用量为0.2‑1重量％。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，以制备得到的压裂用减阻剂的总重量为基准，所述聚合单体的用量为16‑22重量％；所述无机盐的用量为22‑24重量％；所述稳定剂的用量为0.5‑0.8重量％。

15.根据权利要求7中任意一项所述的方法，其中，所述混合反应的条件包括：反应温度为25‑60℃，反应时间为2‑8h。

16.权利要求7‑15中任意一项所述的方法制备得到的页岩气压裂用减阻剂。