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一种水性降阻剂及其制备方法


技术摘要:
本发明提供了一种水性降阻剂及其制备方法,解决了现有技术中的反相乳液降阻剂存在着破乳水化时间长;乳液中的油相存在对地层岩心的油相伤害的技术问题。其制备包括下述重量份的原料:水溶性稠化剂:20份~60份;溶剂:20份~70份;悬浮助剂:0.2份~5份;悬浮剂:0.5份  全部
背景技术:
我国页岩气储量达31.6万亿立方米,位居世界第一,四川盆地页岩气资源量与可 采储量居全国第一,开采潜力巨大。 国内页岩气在压裂工艺上主要选择大规模压裂液压裂方式,在压裂泵注模式上基 本形成滑溜水压裂,滑溜水 线性胶 冻胶段塞式压裂,滑溜水 线性胶   冻胶结合段塞 持 续加砂三种压裂模式;压裂过程中,需根据储层条件实时、快速进行压裂液类型和性能调 整。目前可以实现在线配制滑溜水的降阻剂以反相乳液产品为主,反相乳液降阻剂存在着 破乳水化时间长;乳液中的油相存在对地层岩心的油相伤害问题;同时由于返排液中因为 油相形成的油水乳状液,造成返排液处理困难、处理费用高;且反相乳液降阻剂的增粘效果 有限,基液交联效果差。 并且,现有技术中的反相乳液与使用油相的悬浮液,无论是反相乳液还是液体分 散聚合物,它们都含有一种油相,这种油相在注射流体中以液滴形式存在,在水性注射流体 中的这些油滴在地下地层中会产生传输问题和导致过程更为复杂的多相流动。 CN109652053A《一种抗高温的全悬浮低伤害压裂液及其配制方法》公开了一种抗 高温的全悬浮低伤害压裂液,利用多种添加剂进行配液,属于稠化剂的后续配液使用阶段。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种水性环保、低伤害且能实现一体化作业的水性降阻剂 及其制备方法。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详 见下文阐述。 为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案: 本发明提供的一种水性降阻剂,其制备包括下述重量份的原料: 水溶性稠化剂:20份~60份; 溶剂:20份~70份; 悬浮助剂:0.2份~5份; 悬浮剂:0.5份~3份。 进一步的,各原料的重量份分别为: 水溶性稠化剂:30份~50份; 溶剂:35份~45份; 悬浮助剂:2份~4份; 悬浮剂:1份~2份。 进一步的,各原料的重量份分别为: 水溶性稠化剂:40份; 3 CN 111592869 A 说 明 书 2/11 页 溶剂:40份; 悬浮助剂:3份; 悬浮剂:1.5份。 进一步的,所述水溶性稠化剂为水溶性稠化剂,且所述水溶性稠化剂的分子量为 500万~3000万。 进一步的,所述水溶性稠化剂为丙烯酰胺的均聚物、丙烯酰胺的共聚物、甲基丙烯 酰胺的均聚物和甲基丙烯酰胺的共聚物中的任意一种或任意几种。 进一步的,所述溶剂为多元醇醚或多元醇酯类。 进一步的,所述溶剂为乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、丁三醇、丁四醇、戊二醇、 己二醇多元醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚多元醇醚、乙二醇二乙酸酯以及丙二醇二乙酸 酯多元醇酯类衍生物中的任意一种或多种。进一步的,所述悬浮助剂为低分子聚合物、羧甲 基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氨酯增稠剂、海藻胶、黄原胶和聚乙烯吡咯烷酮中的任意 一种或多种;所述低分子聚合物为丙烯腈、马来酸、苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、异戊二烯的 均聚物和其共聚物中的任意一种或多种,且所述低分子聚合物的分子量为2万~10万。 进一步的,所述悬浮剂为二氧化硅、膨润土、蒙脱土、聚酰胺蜡、聚乙烯蜡中的任意 一种或多种。 本发明提供的水性降阻剂的制备方法,包括下述步骤: S1:将溶剂、悬浮助剂和悬浮剂分别加入到反应釜中,开启搅拌并通过乳化泵循环 剪切0.8h~1.2h; S2:向反应釜中加入聚丙烯酰胺,开启搅拌并通过乳化泵循环剪切0.8h~  1 .2h, 即得到成品。 进一步的,所述步骤S1中,搅拌速率为900r/min~1100r/min;所述步骤  S2中,搅 拌速率为1100r/min~1500r/min。 基于上述技术方案,本发明实施例至少可以产生如下技术效果: (1)本发明提供的水性降阻剂,有别于传统的反相乳液降阻剂,将粉末降阻剂改造 成为类“乳液”降阻剂,彻底消除了反相乳液降阻剂存在的破乳过程带来的溶解速度慢以及 油相伤害问题,并且增粘效果明显,基液交联效果好。 (2)本发明提供的水性降阻剂,将水溶性粉剂型稠化剂悬浮于水性分散体系中制 备成水性降阻剂,可实现油气开采中粉剂产品的实时在线切换;同时采用水溶性的非水介 质,体系中可不加表活剂与油性成分,是真正实现环保、低伤害的水性降阻剂,可以避免油 滴在地下地层中会产生传输问题和导致过程更为复杂的多相流动;同时由于本发明中的产 品为水性降阻剂,返排液中不存在因为油相形成的油水乳状液,在进行返排液的处理时不 需要进行破乳工序,处理工艺更加简单,可以避免返排液处理困难、处理费用高的问题。 (3)本发明提供的水性降阻剂,从分散悬浮对象水溶性聚合物聚丙烯酰胺和聚甲 基丙烯酰胺的分子结构特点出发,筛选出与之结构类似的分散介质。所制备的悬浮液在悬 浮对象、分散介质以及悬浮剂三者之间形成分子间作用力,更有利于体系的稳定。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 4 CN 111592869 A 说 明 书 3/11 页 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为实验例中样品4用于现场在线混配压裂施工曲线。
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