一种适用于裂缝型碳酸盐岩储层酸化压裂用清洁冻胶酸增稠剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种适用于裂缝型碳酸盐岩储层酸化压裂用清洁冻胶酸增稠剂及其制备方法。所述的增稠剂具有支撑剂悬浮性高、温度适用范围广、抗温抗盐、耐剪切、磨阻低、环境友好。特别是该增稠剂在储层中可以自生阳离子表面活性剂和醇类化合物，具有抑制粘土水化膨胀、降低水锁伤害，从而起到保护储层的作用。该增稠剂分子式如下：
【专利说明】一种适用于裂缝型碳酸盐岩储层酸化压裂用清洁冻胶酸增 稠剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适用于裂缝型碳酸盐岩储层酸化压裂用清洁冻胶酸增稠剂及其 制备方法。 技术背景
[0002] 裂缝型碳酸盐岩油气藏储层裂缝发育程度高、储集空间大，彼此间相互连通性差、 单井产能低是勘探开发难度大的一类油气藏。随着勘探开发程度的不断深入和工程技术的 飞速发展，从世界范围看，裂缝型碳酸盐岩油气藏已经成为勘探开发最重要的领域之一。
[0003] 酸化压裂是现阶段开采碳酸盐岩油气藏无可取代的技术手段，是碳酸盐岩油气田 经济有效开发的关键技术。由于碳酸盐岩油气藏储层埋藏深、岩性非均质性强，直井自然常 能低或无自然产能，需要酸化压裂增产改造储层才能投产。
[0004] 由于碳酸盐岩油气藏岩石物性差异大，储层裂缝结构复杂，微裂缝发育，储层非均 质性强。现有常规酸化液体系滤失严重，酸蚀有效缝长短，大量的酸液流入储层，容易造成 水相圈闭、水锁等储层伤害；滤液和破胶水化液与水敏性矿物作用，使得水敏性矿物水化膨 胀，堵塞油气流动通道，造成油气产量降低等不良后果。
[0005] 针对于非均质性油气藏增产，为了降低水锁和形成水相圈闭等储层伤害，通常需 要额外添加甲醇等醇类物质。由于醇类本身具有着火点低、挥发性强、易燃烧爆炸，导致施 工运输存在诸多安全隐患。
【发明内容】
[0006] 本发明涉及一种适用于裂缝型碳酸盐岩储层酸化压裂用清洁冻胶酸增稠剂及其 制备方法。
[0007] 在反应釜中按摩尔比3 : 2 : 1.5 : 2.5 : 1的比例将丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠、 丙烯醇、丙烯酸甲酯、烯丙基三甲基氯化铵加入水中，搅拌均匀后，再加入0.5-0. 7%过硫酸 铵引发反应。反应温度控制在50-80°C，期间通入氮气保护反应物，整个反应持续4-5小时。 反应粗产品用丙酮析山，冷却干燥，捣碎后得到增稠剂成品。
[0008] 在吴茵混调器中加入300ml水，按0. 5% -1 %再加入该增稠剂控制转速，使增稠剂 均匀分散在水中，取出部分液体测得常温下基液粘度为23-36mpa *s。随后加入不同粒径支 撑剂，用有机金属交联剂交联，19-32s成胶，交联完全后可挑挂，支撑剂均匀分布与冻胶中。
[0009] 以0. 6%增稠剂加量冻胶进行室内破胶实验。破胶剂用0. 8%过硫酸铵，分别在常 温、60°C、90°C水浴中静态破胶。完全破胶所需时间分别为52分钟，36分钟，24分钟。破胶 后破胶液粘度分别为3. 4mpa ? s，2. 8mpa ? s，2. 2mpa ? s。破胶液无残渔。
[0010] 该清洁冻胶酸增稠剂在施工结束后，受热和破胶剂的分解作用，分解出甲醇等醇 类化合物和低分子量季铵盐类阳离子型表面活性剂。
[0011] 该清洁冻胶酸增稠剂在施工结束后，分解出的甲醇等醇类化合物利用自身沸点 低、挥发性强、界面张力低等特点，可以降低致密气藏储层水锁伤害，保护储层。
[0012] 该清洁冻胶酸增稠剂在施工结束后，分解出的低分子量季铵盐类阳离子型表面活 性剂可以抑制储层粘土矿物水化膨胀，防止储层渗流通道被堵塞。
[0013] 该清洁冻胶酸增稠剂在储层中的分解物质是无毒、无害且水溶性好的小分子化合 物，不会污染地下水和地层。
【具体实施方式】
[0014] 根据反应釜容积大小，适量加入一定体积的水，并同时向反应釜中通入氮气，排走 反应釜中的空气保护反应物。打开搅拌器，按摩尔比3 : 2 : 1.5 : 2.5 : 1的比例将丙 烯酰胺、烯丙基磺酸钠、丙烯醇、丙烯酸甲酯、烯丙基三甲基氯化铵加入反应釜中，搅拌均匀 后。固体药品配成溶液后，有进料口注入反应荃中。
[0015] 当所有药品加入完全后，预热10分钟再逐步滴加0. 5-0. 7%过硫酸铵引发反应。 反应温度控制在50-80°C，整个反应密闭进行，持续4-5小时。反应粗产品用丙酮析山，冷却 干燥，捣碎后得到增稠剂成品。
【权利要求】
1. 该增稠剂分子结构
其中，X占30%，Y占20%，Z占15%，M占25%，N占10% ;该聚合物分子量在400万 至600万之间。
2. 如权利要求（1)中所述，该增稠剂制备方法和步骤如下： 在反应釜中按摩尔比3 : 2 : 1.5 : 2.5 : 1的比例将丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠、丙烯 醇、丙烯酸甲酯、烯丙基三甲基氯化铵加入水中，搅拌均匀后，再加入0.5-0. 7%过硫酸铵引 发反应。反应温度控制在50-80°C，期间通入氮气保护反应物，整个反应持续4-5小时。反 应粗产品用丙酮析出，冷却干燥，捣碎后得到增稠剂成品。
3. 如权利要求（1)中所述，该清洁冻胶酸增稠剂在施工结束后，受热和破胶剂的分解 作用，分解出甲醇等醇类化合物和低分子量季铵盐类阳离子型表面活性剂。
4. 如权利要求（3)中所述，该清洁冻胶酸增稠剂在施工结束后，分解出的甲醇等醇类 化合物利用自身沸点低、挥发性强、界面张力低等特点，可以降低裂缝型碳酸盐岩储层酸化 压裂时产生的水锁伤害，保护储层。
5. 如权利要求（3)中所述，该清洁冻胶酸增稠剂在施工结束后，分解出的低分子量季 铵盐类阳离子型表面活性剂可以抑制储层水敏性矿物水化膨胀，防止储层渗流通道被堵 塞。
6. 该清洁冻胶酸增稠剂在储层中破胶迅速且分解产生的物质是无毒、无害且水溶性好 的小分子化合物，不会污染地下水和地层。
【文档编号】C08F216/08GK104327826SQ201310307566
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】祝琦 申请人:祝琦