一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液及其制备方法。本发明的制备方法包括如下步骤：(1)压裂液稠化剂的制备，(2)压裂液用交联剂的制备，(3)压裂液用破胶剂的制备，(4)可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液。本发明制得的压裂液具有优良的黏弹性、耐温耐剪切性能和携砂性能，适用温度范围广，不但能很好地满足压裂施工要求，并且其残渣含量很低，压裂后对储层的二次伤害小，从而提高压裂效果，增加储层产能。
【专利说明】一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田化学及压裂增产【技术领域】，尤其涉及的是一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液及其制备方法。
【背景技术】
[0002]通过地面设备施加高压，向开发储层中注入一种合适的流体，超过地层破裂压力后，流体会劈开储层使其产生裂缝，同时携带支撑剂并铺展到裂缝中，待压力释放，流体破胶返排出地层后，支撑剂充填在新产生的裂缝中，形成一条高导流能力的流体通道，从而提高油气井产能或增强水井的注入能力。这种油藏增产方式即为水力压裂，所用的流体即为压裂液，是决定压裂施工成败的关键因素之一。
[0003]随着石油可采、易采储量的不断减少，油田勘探开发已向海洋、深井、中深井以及超深井方向发展，并且高温深井的开发是重大难题之一，高温油气井温度都在120°C以上，而那些异常高温度梯度的油气井的温度可以达到160°C及以上。从国内外压裂改造经验上看，高温压裂带来的主要难题是:储层温度高，要求压裂液具有良好的耐温性能；经历的高剪切时间长，要求压裂液具备良好的抗剪切性能和粘度恢复性能；其次，压裂液对储层的伤害必须重视，开发对储层伤害低的压裂液也是一大难题。
[0004]目前使用的很多交联胍胶压裂液适用温度范围较广，也能满足高温要求，但胍胶压裂液体系要添加交联剂及杀菌剂等化学添加剂，破胶后残渣含量高，不易返排，对地层伤害大，并且交联的冻胶由于粘度高，摩阻增大，进一步提高了压裂施工的难度；而近几年报道的VES压裂液虽然极大程度地减小了压裂液的残渣问题，同时降摩阻也较好，但由于其抗温性能较差而不具有普遍适用性。
[0005]近几年来，对地层伤害小的水溶性聚合物成为了国内外研究的主要方向。与天然聚合物相比，这些聚合物具有增稠能力强、破胶性能好、残渣少(甚至无残渣)等特点，但合成聚合物压裂液亦存在耐温性能不够好的缺点，使得适用的温度范围小。因此在水溶性聚合物研究的思路及基础上，研究具备抗温抗剪切性能优良、低伤害无残渣并且摩阻低的压裂液体系尤为重要。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术在制备压裂液中存在的不足，提供了一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液及其制备方法。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的制备方法，其步骤如下:
[0009](I)压裂液稠化剂的制备
[0010]将丙烯酸、丙烯酰胺、阳离子不饱和单体、阴离子不饱和单体和水加入反应釜中混合均匀，加入片碱调节体系PH值至8~9，加入乳化剂十二烷基苯磺酸钠，加入氧化还原引发剂过硫酸铵-亚硫酸氢钠，在反应温度为40°C~45°C下反应4h~6h，90°C下水解5h后得到胶体状产物，对胶体进行造粒、干燥、粉碎，即得压裂液稠化剂；
[0011](2)压裂液用交联剂的制备
[0012]向反应釜中加入二甲苯作为溶剂，加入十二烷基二甲基叔胺、正十八醇和硫酸二甲酯做为反应物，加入碳酸钠调节PH值为7~8，加入催化剂偶氮二异丁腈，在45°C~55°C条件下，进行烃基化反应4h~5h，反应结束后，冷却过滤得到压裂液用交联剂固体产物；将压裂液用交联剂固体产物加水溶解，配制成质量分数为25%的溶液，溶解完全后，搅拌混合均匀，即得压裂液用交联剂；
[0013](3)压裂液用破胶剂的制备
[0014]向反应釜中加入复合囊衣材料聚酰亚胺、乙酸乙酯搅拌溶解后，加入过硫酸钾，通氮气并搅拌，控制溶液温度为80°C，反应30min，加入乳化剂司盘85和吐温60、稠化剂聚乙二醇600，并加入水，保持反应温度80°C，继续反应60min后停止反应，将反应物通过喷雾干燥装置进行喷雾并造粒，并在70°C下烘干直恒重，得到压裂液用破胶剂；
[0015](4)可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液
[0016]压裂液基液的组分的重量百分比为:压裂液稠化剂为0.3%~0.65%，余量为水；
[0017]施工时添加剂包括压裂液用交联剂和压裂液用破胶剂或是过硫酸铵；其中，当地层温度为90~160°C时，施工时添加剂的组分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂为0.2%~0.6%，压裂液用破胶剂为0.02%~0.05%;当地层温度为30~90°C，施工时添加剂的组分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂为0.2%~0.6%，过硫酸铵为0.05%~0.08%。
[0018]所述的制备方法，步骤(1)中，所述阳离子不饱和单体为η烷基二甲基二烯丙基氯化铵，其中η为12、14、16或18 ;阴离子不饱和单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或甲基丙烯酸钠盐。
[0019]所述的制备方法，步骤(1)中，按质量百分比计算，丙烯酸为2%~5%，丙烯酰胺为35%~45%，阳离子不饱和单体为8%~10%，阴离子不饱和单体为1%~3%，引发剂过硫酸铵-亚硫酸氢钠为0.1%~0.5%，其中过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量比为3:1，片碱为5% _8%，乳化剂十二烷基苯磺酸钠为3%，其余为水。
[0020]所述的制备方法，步骤(2)中，按质量百分比计算，十六烷基二甲基叔胺为16%~18%，正十八醇为22%~27%，硫酸二甲酯为15%~20%，碳酸钠为1.5%~3%，偶氮二异丁腈为1%~3%，其余为溶剂二甲苯。
[0021]所述的制备方法，步骤(3)中，按质量百分比计算，聚酰亚胺为35%，乙酸乙酯为14%，过硫酸钾为25%，乳化剂为8%，其中司盘85与吐温60的质量比为1:1，稠化剂聚乙二醇600为2%，其余为水。
[0022]所述的制备方法制得的可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液。
[0023]所述的压裂液用破胶剂是一种胶囊破胶剂，它是以氧化剂为主要原料，经过喷雾、造粒等工艺制成的，其中氧化剂的主要成分为过硫酸钾。压裂液用破胶剂的加入能保证压裂液在压裂施工时良好的液体性能同时，又能在压裂完成后将压裂液彻底破胶，在地层温度下对应破胶时间为2.0~5.0小时。
[0024]本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液基液的实验室内配制方法如下:
[0025]在实验室内，按基液组分的重量百分比，向waring搅拌器中加入水，在搅拌条件下缓慢向水中加入压裂液稠化剂，搅拌均匀后，得到可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液基液。
[0026]本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液基液的施工现场配制方法如下:
[0027]在施工现场，按基液组分的重量百分比，在配液罐中加入水，在大罐搅拌条件下从射流枪吸入基液的压裂液稠化剂，稠化剂的吸入须缓慢，即以不结块和不形成鱼眼为准；稠化剂加完后，搅拌20min，液体静置2小时，得到可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的基液。
[0028]本发明的有益效果为:提供了一种抗高温无残渣多元共聚型稠化剂的合成方法，以及利用该稠化剂制备一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的方法，该稠化剂和压裂液的优良性能主要概述如下:
[0029](I)压裂液稠化剂的水溶液表观粘度随使用浓度的增大而增大，在常温下，这种稠化剂0.50%时溶液的表观粘度即可达到90mPa.8(1708^1)以上，具有较强的增粘能力；
[0030](2)该稠化剂残渣含量很低，压裂后对储层的二次伤害小，从而提高压裂效果，增加储层产能；
[0031](3)压裂液稠化剂分子中带有疏水基团，在水中能够形成一种具有可逆结构的流体，具有良好的粘弹性，弹性行为明显，从而实现粘弹性携砂；
[0032](4)压裂液用交联剂与压裂液基液混合后，能够通过物理交联的形式将溶液分子中的氢键连接起来，提高压裂液表观粘度及结构强度，形成可逆结构的冻胶，所以，压裂施工时可以提高压裂液抗温抗剪切性能；
[0033](5)正是由于压裂液可逆的结构，粘度随速梯增加而下降，而当剪切作用停止后，其结构恢复，粘度也会随之恢复，从而决定了该压裂液具有触变性，因此压裂施工中在保证良好携砂性能的前提下又能大幅度降低流动阻力，摩阻明显低于常规胍胶压裂液；
[0034](6)在青海油田某水力喷射水平井，中原某一探井应用本发明提供的抗高温无残渣多元共聚型可交联压裂液，在低温井的施工顺利并且增产效果明显，在高温、油层地质状况很差的储层还是取得了成功，并获得了良好的增产效果。这说明本发明提供的压裂液适用温度范围广，不但能很好地满足压裂施工要求，而且对地层伤害小，证实了该压裂液是一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液稠化剂增稠能力曲线。
[0036]图2为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液稠化剂溶液稳定性测试。
[0037]图3为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液挑挂性能图片。
[0038]图4为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液60°C耐温耐剪切测试曲线。
[0039]图5为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液90°C耐温耐剪切测试曲线。
[0040]图6为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液120°C耐温耐剪切测试曲线。
[0041]图7为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液160°C耐温耐剪切测试曲线。
[0042]图8为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液粘弹性测试曲线。
[0043]图9为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液剪切稀释性测试曲线。
[0044]图10为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液导流能力伤害测试曲线。
[0045]图11为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液现场应用施工曲线I。
[0046]图12为本发明提供一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液现场应用施工曲线2。
【具体实施方式】
[0047]以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0048]若未特别指出，实施例中涉及到的压裂液性能评价实验条件和实验方法均参照中石油行业标准“SY/T6376-2008压裂液通用技术条件”和“SY/T5107-2005水基压裂液性能评价方法”;若未特别指出，实施例中涉及到的百分号“ ％ ”均为质量百分比。
[0049]实施例1可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液稠化剂的合成
[0050]将丙烯酸、丙烯酰胺、十六烷基二甲基二烯丙基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和水加入反应釜中混合均匀，加入片碱调节PH值，用精密pH值测得pH为8.8，加入乳化剂十二烷基苯磺酸钠，加入氧化还原引发剂过硫酸铵-亚硫酸氢钠，在温度为42°C下反应5.5h，并在90°C下水解5h后得到胶体状产物，对胶体进行造粒、干燥、粉碎，即得压裂液稠化剂；
[0051]以反应总体系质量为100%，其中，丙烯酸占总质量的3%，丙烯酰胺占总质量的33 %，十六烷基二甲基二烯丙基氯化铵占总质量的8 %，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)占总质量的2%，引发剂过硫酸铵-亚硫酸氢钠占总质量的0.3%，其中过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量比为3:1，片碱占总质量的6%，乳化剂十二烷基苯磺酸钠占总质量的3%，其余为水。
[0052]该合成方案得到的产品性能优良，并采用该产品作为本压裂液体系的稠化剂。
[0053]实施例2压裂液用交联剂的合成
[0054]向反应釜中加入二甲苯作为溶剂，加入十二烷基二甲基叔胺、正十八醇和硫酸二甲酯做为反应物，加入碳酸钠调节PH值，用精密pH试纸测得pH为7.9，加入催化剂偶氮二异丁腈，在51°C条件下进行烃基化反应4h，反应结束后，冷却过滤得到压裂液用交联剂固体产物。
[0055]在上述反应体系中，以反应总体系质量为100%，其中，十六烷基二甲基叔胺占总质量的18%，正十八醇占总质量的25%，硫酸二甲酯占总质量的16%，碳酸钠占总质量的2%，偶氮二异丁腈占总质量的1%，其余为溶剂二甲苯。
[0056]将得到的压裂液用交联剂固体产物加水溶解，配制成质量分数为25%的溶液，溶解完全后，搅拌混合均匀，即得本压裂液体系的压裂液用交联剂。
[0057]实施例3压裂液用破胶剂的制备
[0058]向反应釜中加入复合囊衣材料聚酰亚胺、乙酸乙酯(油相)搅拌溶解后，加入过硫酸钾，通氮气并搅拌，并控制溶液温度为80°C，反应30min后，加入乳化剂(司盘85和吐温60)、稠化剂聚乙二醇600，并加入水，保持反应温度80°C，继续反应60min后，停止反应，将反应物通过喷雾干燥装置进行喷雾并造粒，并在70°C下烘干直恒重，得到压裂液用破胶剂。
[0059]在上述反应体系中，以反应总体系质量为100%，其中，聚酰亚胺占总质量的35%，过硫酸钾占总质量的25%，乙酸乙酯占总质量的14%，乳化剂占总质量的8% (其中司盘85与吐温60的质量比为1:1)，稠化剂聚乙二醇600占总质量的2%，其余为水。
[0060]以下实施例所用压裂液稠化剂均为实施例1所述产品，压裂液用交联剂均为实施例2所述产品，压裂液用破胶剂均为实施例3所述产品。
[0061]实施例4适合30°C地层压裂的可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液
[0062]按重量百分比计算，基液部分:压裂液稠化剂0.3%、余量为水；
[0063]现场施工时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.2%、过硫酸铵0.08%。
[0064]基液的实验室制备:按基液的实验室制备方法，配制得到压裂液基液。
[0065]破胶测试或现场施工时加入压裂液用交联剂和过硫酸铵。
[0066]实施例5适合60°C地层压裂的可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液
[0067]按重量百分比计算，基液部分:压裂液稠化剂0.4%、余量为水；
[0068]流变测试时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.3% ；
[0069]现场施工时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.3%、过硫酸铵:0.05%。
[0070]基液的实验室制备:按基液的实验室制备方法，配制得到压裂液基液。
[0071]流变测试:按比例向基液中加入压裂液用交联剂，并采用哈克RS6000流变仪测试压裂液耐温耐剪切性能。
[0072]破胶测试或现场施工时加入压裂液用交联剂和过硫酸铵。
[0073]实施例6适合90°C地层压裂的可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液
[0074]基液部分:压裂液稠化剂0.45%，余量为水；
[0075]流变测试时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.35% ；
[0076]现场施工时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.35%，过硫酸铵0.03%。
[0077]基液的实验室制备:按基液的实验室制备方法，配制得到压裂液基液。
[0078]流变测试:按比例向基液中加入压裂液用交联剂，并采用哈克RS6000流变仪测试压裂液耐温耐剪切性能。
[0079]破胶测试或现场施工时加入压裂液用交联剂和过硫酸铵。
[0080]实施例7适合120°C地层压裂的可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液
[0081]基液部分:压裂液稠化剂0.5%，余量为水；
[0082]流变测试时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.4% ；
[0083]现场施工时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.4%，压裂液用破胶剂:0.04%。
[0084]基液的实验室制备:按基液的实验室制备方法，配制得到压裂液基液。
[0085]流变测试:按比例向基液中加入压裂液用交联剂，并采用哈克RS6000流变仪测试压裂液耐温耐剪切性能。
[0086]破胶测试或现场施工时加入压裂液用交联剂和压裂液用破胶剂。
[0087]实施例8适合160°C地层压裂的可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液
[0088]基液部分:压裂液稠化剂0.65%，余量为水；
[0089]流变测试时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.6% ；
[0090]现场施工时添加部分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂0.6%，压裂液用破胶剂:0.02%。
[0091]基液的实验室制备:按基液的实验室制备方法，配制得到压裂液基液。
[0092]流变测试:按比例向基液中加入压裂液用交联剂，并采用哈克RS6000流变仪测试压裂液耐温耐剪切性能。
[0093]破胶测试或现场施工时加入压裂液用交联剂和压裂液用破胶剂。
[0094]实施例9
[0095]1、本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液稠化剂的性能评价如下:
[0096]本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液稠化剂，其溶液的表观粘度随稠化剂使用浓度的增大而增大，具体的变化曲线见图1。在常温下，这种稠化剂
0.50%时溶液的表观粘度即可达到90mPa.8(1708^1)以上，具有较强的增粘能力。
[0097]本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液稠化剂，其溶液体系中不含细菌的食物源，并且其本身就具有一定的杀菌作用，因此具有良好的稳定性。并且在25°C条件下放置一周后，溶液的表观粘度保持稳定，不会产生沉淀，实验结果见图2。说明这种稠化剂溶液不受细菌的侵蚀，有利于在现场或野外进行工业化施工。
[0098]2、本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的挑挂性能评价如下:
[0099]本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液，压裂液粘度增效剂和压裂液基液作用后，能够形成一定强度的冻胶，并具有一定的挑挂性，实验现象见图3，实验表明多元共聚型水溶性聚合物溶液也能够通过交联来提高压裂液强度，从而提高压裂液耐温性能。
[0100]3、本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的耐温耐剪切性能评价如下:
[0101](I)对实施例5压裂液进行了耐温耐剪切性能测试。
[0102]实验仪器:哈克RS6000流变仪，旋转圆筒测试系统，使用转子PZ38 ；
[0103]测试条件:温度60°C、剪切速率170s_\测试时间120min。
[0104](2)对实施例6压裂液进行了耐温耐剪切性能测试。
[0105]实验仪器:哈克RS6000流变仪，旋转圆筒测试系统，使用转子PZ38 ；
[0106]测试条件:温度90°C、剪切速率170s—1、测试时间120min。
[0107](3)对实施例7压裂液进行了耐温耐剪切性能测试。
[0108]实验仪器:哈克RS6000流变仪，旋转圆筒测试系统，使用转子PZ38 ；
[0109]测试条件:温度120°C、剪切速率170s—1、测试时间120min。
[0110](4)对实施例8压裂液进行了耐温耐剪切性能测试。
[0111]实验仪器:哈克RS6000流变仪，旋转圆筒测试系统，使用转子PZ38 ；
[0112]测试条件:温度160°C、剪切速率170s_\测试时间120min。
[0113]四组压裂液的耐温耐剪切性能测试的实验结果分别见图4、图5、图6、图7。在600C >900C、1200C、1600C，170s—1剪切120min，该压裂液在升温过程中存在一定的温度敏感性，表观粘度随温度升高而降低，但达到一定温度后，压裂液中添加的交联剂与基液有一个弱交联的作用，使得表观粘度有一个上升过程，随后下降。当温度稳定后，压裂液表观粘度对时间没有依赖性，体系中存在一个结构动态平衡，表观粘度不随时间改变，而是保持在一个相对平稳的数值范围。
[0114]结果表明:本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液在30~160°C下的耐温耐剪切性能优良，压裂液结构稳定，通过配方调整，可以满足温度范围内的长时间压裂施工井的要求。
[0115]4、本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的粘弹性测试如下:
[0116]实施例6中的压裂液在160°C下剪切120min后，对其做了粘弹性测试，即定频率定应力扫描(Osc Time Curve)。
[0117]测试仪器:哈克RS6000流变仪，旋转圆筒测试系统，使用转子PZ38 ；
[0118]测试条件:设定剪切应力τ = 0.5Pa，频率f = 6.18HZ。
[0119]本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液进行黏弹性能测试结果见图8。实验结果表明:在整个实验过程中，本发明提供的压裂液的储能模量G’都保持在稳定值，G’~G*并远远大于耗能模量G"，弹性明显地大于粘性，弹性行为明显，所以压裂液悬浮、携砂能力完全能满足施工要求。
[0120]5、本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的剪切稀释性测试如下:
[0121]对实施例6中的压裂液进行了剪切稀释性测试，并计算了该压裂液的n、K值。
[0122]测试仪器:哈克RS6000流变仪，锥板测试系统，使用转子C60/l° Ti ；
[0123]测试条件:室温，剪切速率Os—1~lOOOs—1~Os'
[0124]测试结果见图9，通过软件计算出的压裂液参数为:k = 1.596、η = 0.4925，压裂液体系的稠度系数k较大，流态指数η较小，即液体增粘性强，剪切稀释性好。
[0125]实验结果表明，本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液，其表观粘度随剪切速梯增加而下降，但停止剪切后压裂液粘度又能恢复，因此该压裂液的使用在保证良好携砂性能的前提下，又能大幅度降低流体流动阻力，这样更能体现其低摩阻特性，更有利于高温深井压裂。
[0126]6、本发明提供的一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的破胶及残渣含量测试如下:
[0127]为了提高压裂液的返排，降低对储层的伤害，要求压裂液在施工结束时实现快速彻底破胶，又要求压裂液破胶时间和裂缝闭合时间相匹配。为此，采用实施例中的几个配方配制压裂液，进行破胶测试，几组压裂液的测试结果见表1。
[0128]表1实施例破胶测试结果
[0129]
【权利要求】
1.一种可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液的制备方法，其特征是，其步骤如下: (1)压裂液稠化剂的制备 将丙烯酸、丙烯酰胺、阳离子不饱和单体、阴离子不饱和单体和水加入反应釜中混合均匀，加入片碱调节体系PH值至8~9，加入乳化剂十二烷基苯磺酸钠，加入氧化还原引发剂过硫酸铵-亚硫酸氢钠，在反应温度为40°C~45°C下反应4h~6h，90°C下水解5h后得到胶体状产物，对胶体进行造粒、干燥、粉碎，即得压裂液稠化剂； (2)压裂液用交联剂的制备 向反应釜中加入二甲苯作为溶剂，加入十二烷基二甲基叔胺、正十八醇和硫酸二甲酯做为反应物，加入碳酸钠调节pH值为7~8，加入催化剂偶氮二异丁腈，在45°C~55°C条件下，进行烃基化反应4h~5h，反应结束后，冷却过滤得到压裂液用交联剂固体产物；将压裂液用交联剂固体产物加水溶解，配制成质量分数为25%的溶液，溶解完全后，搅拌混合均匀，即得压裂液用交联剂； (3)压裂液用破胶剂的制备 向反应釜中加入复合囊衣材料聚酰亚胺、乙酸乙酯搅拌溶解后，加入过硫酸钾，通氮气并搅拌，控制溶液温度为80°C，反应30min，加入乳化剂司盘85和吐温60、稠化剂聚乙二醇600，并加入水，保持反应温度80°C，继续反应60min后停止反应，将反应物通过喷雾干燥装置进行喷雾并造粒，并在70°C下烘干直恒重，得到压裂液用破胶剂； (4)可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液 压裂液基液的组分的重量百分比为:压裂液稠化剂为0.3%~0.65%，余量为水； 施工时添加剂包括压裂液用交联剂和压裂液用破胶剂或是过硫酸铵；其中，当地层温度为90~160°C时，施工时添加剂的组分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂为0.2%~0.6%，压裂液用破胶剂为0.02%~0.05%;当地层温度为30~90°C，施工时添加剂的组分占基液的重量百分比为:压裂液用交联剂为0.2%~0.6%，过硫酸铵为0.05%~0.08%。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(1)中，所述阳离子不饱和单体为η烷基二甲基二烯丙基氯化铵，其中η为12、14、16或18 ;阴离子不饱和单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或甲基丙烯酸钠盐。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(1)中，按质量百分比计算，丙烯酸为2%~5%，丙烯酰胺为35%~45%，阳离子不饱和单体为8%~10%，阴离子不饱和单体为I %~3%，引发剂过硫酸铵-亚硫酸氢钠为0.1 %~0.5%，其中过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量比为3:1，片碱为5% _8%，乳化剂十二烷基苯磺酸钠为3%，其余为水。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(2)中，按质量百分比计算，十六烷基二甲基叔胺为16%~18%，正十八醇为22%~27%，硫酸二甲酯为15%~20%，碳酸钠为1.5%~3%，偶氮二异丁腈为1%~3%，其余为溶剂二甲苯。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤(3)中，按质量百分比计算，聚酰亚胺为35%，乙酸乙酯为14%，过硫酸钾为25%，乳化剂为8%，其中司盘85与吐温60的质量比为1:1，稠化剂聚乙二醇600为2%，其余为水。
6.根据权利要求1~5任一所述的制备方法制得的可交联的抗高温无残渣多元共聚型压裂液 。
【文档编号】C08F220/06GK104178102SQ201410209048
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】刘通义, 陈光杰, 林波, 胡永全 申请人:成都佰椿石油科技有限公司