一种高聚物减阻剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及资源开采，尤其涉及一种高聚物减阻剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在油气资源开采过程中发现更多的资源是存在岩石层中，常见的有页岩气、煤层气、致密气等。上述资源的开发需要将岩层破开裂缝，从而使油气资源从岩石层中逸出，来达到增产的目的。而这种岩层破拆的主要产品是压裂液，压裂液是由多种添加剂按照一定配比形成的化学体系，利用液体传压的原理，将压裂液在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝；然后注入带有砂粒等支撑剂的液体，延伸并支撑裂缝，达到开采油气的目的。但是目前压裂液携带支撑剂的能力较差，是依靠泵压携带，大排量输送的情况下会产生更大的摩阻。因此解决压裂液摩阻大，携砂能力低的问题成为了资源开采的重点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种高聚物减阻剂及其制备方法和应用。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种高聚物减阻剂的制备方法，包含下列步骤：

4、(1)将n,n-二甲基丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠、ph调节剂和水混合，得到水相；

5、(2)将α-十二烯、乳化剂和煤油混合，得到油相；

6、(3)在保护气氛中，将水相和油相混合后加入引发剂，进行反应即得所述高聚物减阻剂。

7、作为优选，步骤(1)中n,n-二甲基丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和水的质量比为10～20：1～5：40～50。

8、作为优选，步骤(1)中所述ph调节剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾；

9、步骤(1)中所述水相的ph值为7.5～8.5。

10、作为优选，步骤(2)中所述乳化剂包含乳化剂sp-80和乳化剂tx10；

11、所述乳化剂sp-80和乳化剂tx10的质量比为1.5～1.8：1.1～1.2。

12、作为优选，步骤(2)中所述α-十二烯、乳化剂和煤油的质量比为1.2～1.8：1～2：50～60。

13、作为优选，步骤(2)中所述α-十二烯和步骤(1)中所述n,n-二甲基丙烯酰胺的质量比为1.2～1.8：10～20。

14、作为优选，步骤(3)中所述引发剂包含偶氮二异丁腈和过硫酸钾；

15、所述偶氮二异丁腈和过硫酸钾的质量比为2～4：1～1.5；

16、步骤(3)中所述引发剂和步骤(2)中α-十二烯的质量比为0.5～0.8：1.2～1.8。

17、作为优选，步骤(3)中所述反应的温度为45～55℃，时间为5～5.5h。

18、本发明还提供了所述制备方法得到的高聚物减阻剂。

19、本发明还提供了所述高聚物减阻剂在压裂液中的应用。

20、本发明提供了一种高聚物减阻剂的制备方法，将n,n-二甲基丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠、ph调节剂和水混合，得到水相；将α-十二烯、乳化剂和煤油混合，得到油相；在保护气氛中，将水相和油相混合后加入引发剂，进行反应即得所述高聚物减阻剂。本发明以n,n-二甲基丙烯酰胺和对苯乙烯磺酸钠作为反应单体，引入α-十二烯，通过增加支链的长度，来起到减阻的效果。本发明提供的减阻剂可以降低湍流的产生，聚合物在水中舒展可以疏导流体，降低流动阻力。本发明提供的制备方法简单，工艺要求低，产率高，可以大规模的推广生产。

技术特征：

1.一种高聚物减阻剂的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中n,n-二甲基丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和水的质量比为10～20：1～5：40～50。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述ph调节剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾；

4.如权利要求1～3任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述乳化剂包含乳化剂sp-80和乳化剂tx10；

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述α-十二烯、乳化剂和煤油的质量比为1.2～1.8：1～2：50～60。

6.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述α-十二烯和步骤(1)中所述n,n-二甲基丙烯酰胺的质量比为1.2～1.8：10～20。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述引发剂包含偶氮二异丁腈和过硫酸钾；

8.如权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述反应的温度为45～55℃，时间为5～5.5h。

9.权利要求1～8任意一项所述制备方法得到的高聚物减阻剂。

10.权利要求9所述高聚物减阻剂在压裂液中的应用。

技术总结
本发明属于资源开采技术领域，提供了一种高聚物减阻剂及其制备方法和应用，解决了压裂液摩阻大的问题。本发明将N,N‑二甲基丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠、pH调节剂和水混合，得到水相；将α‑十二烯、乳化剂和煤油混合，得到油相；在保护气氛中，将水相和油相混合后加入引发剂，进行反应即得所述高聚物减阻剂。本发明以N,N‑二甲基丙烯酰胺和对苯乙烯磺酸钠作为反应单体，引入α‑十二烯，通过增加支链的长度，来起到减阻的效果。本发明提供的减阻剂可以降低湍流的产生，聚合物在水中舒展可以疏导流体，降低流动阻力。本发明提供的减阻剂，减阻率达到了78.3％，返排率达到了75.7％，且性能稳定，静置45天没有出现分层现象。

技术研发人员：张乐,王亚聪,赵波
受保护的技术使用者：郑州德融科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15