一种温度响应型原位相变压裂液及疏水型原位自生支撑剂制造技术

本发明专利技术提供了一种温度响应型原位相变压裂液及疏水型原位自生支撑剂，属于石油压裂技术领域。该原位相变压裂液包括可相变组分和水基非相变组分。相变组分包含疏水调控混合单体。该疏水调控混合单体为含不饱和键的季铵盐单体、含不饱和键的酯单体、含不饱和键的酰胺单体、含不饱和键的硅烷单体和二烯烃单体中的任意两种。该疏水型原位自生支撑剂为原位相变压裂液的聚合产物。本发明专利技术中原位相变压裂液注入地层后，能够在地层裂缝温度刺激下原位生成原位自生支撑剂，该原位自生支撑剂能在裂缝流体环境变化刺激下逐步释放疏水性能，且其疏水性能的释放时机、释放速度和疏水性能的强弱可调，直至最终释放的疏水性能稳定、持久，填补了国内外的技术空白。国内外的技术空白。国内外的技术空白。

【技术实现步骤摘要】
一种温度响应型原位相变压裂液及疏水型原位自生支撑剂


[0001]本专利技术涉及石油压裂
，尤其涉及一种温度响应型原位相变压裂液及疏水型原位自生支撑剂。

技术介绍

[0002]水力压裂技术作为油气井增产、水井增注的主要措施，已广泛应用在低渗透油气田的开发中。具体的，水力压裂过程是通过对目的储层泵注入高粘度的前置液，以高压形成裂缝并延展，而后泵注混有支撑剂的携砂液，携砂液可继续延展裂缝，同时携带支撑剂深入裂缝，最终在地层中留下一条由支撑剂支撑裂缝壁面所形成的高导流能力的流动通道，以利于油气从远井地层流向井底。其中，支撑剂是压裂施工的关键材料之一，起着支撑裂缝不因应力释放而闭合的作用，从而保持油气通道畅通，提高导流能力，增加采收率。
[0003]支撑剂表面的润湿性会影响油气产量。传统固体支撑剂比如陶粒和石英砂等，容易通过在产品表面实施改性以实现疏水亲油功能化，进行减少油井的产出液含水率，达到维持油气产量的目的。例如，通过高温处理在陶粒或石英砂支撑剂的表面固化一层改性环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯树脂等。但是，陶粒和石英砂在应用过程中存在反排流失和裂缝远端难以到达等有效支撑问题，且易造成砂堵、残渣伤害和设备磨损。基于此，本领域内技术人员开发了一种“原位自生支撑剂”技术。采用“原位自生支撑剂”技术时，由原位相变压裂液以液体形式进入人工裂缝，之后在温度、压力或其它环境刺激下“原位相变”生成具备支撑能力的固体微球。该“原位自生支撑剂”显著区别于传统固体支撑剂，它在泵注过程中可以进入各种尺度的裂缝，在全裂缝中形成“无死角”支撑空间。
[0004]然而，专利技术人通过技术调查发现，国内外现有依托于“原位自生支撑剂”技术生成的固体微球，通常不具备良好的疏水亲油能力，应用受到一定限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种温度响应型原位相变压裂液及疏水型原位自生支撑剂。本专利技术中原位相变压裂液注入地层后，能够在地层裂缝温度刺激下原位生成原位自生支撑剂，该原位自生支撑剂能在裂缝流体环境变化刺激下逐步释放疏水性能，且其疏水性能的释放时机、释放速度和疏水性能的强弱可调，直至最终释放的疏水性能稳定、持久，从而使得原位自生支撑剂呈现优良的耐冲性能，填补了国内外的技术空白，扩大了原位自生支撑剂的应用范围。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种温度响应型原位相变压裂液，以质量份计，所述原位相变压裂液的组成原料包括：可相变组分，10~40份，水基非相变组分，60~90份；其中，以质量份计，所述相变组分的组成原料包括：
结构体，70~80份；交联剂，10~15份，疏水调控混合单体，1~20份，引发剂，0.1~5份；所述疏水调控混合单体包括含不饱和键的季铵盐单体、含不饱和键的酯单体、含不饱和键的酰胺单体、含不饱和键的硅烷单体以及二烯烃单体中的任意两种。
[0007]进一步地，以质量份计，所述水基非相变组分包括：分散剂，0.2~5.5份；水，94.5~99.8份。
[0008]进一步地，所述分散剂由有机类分散剂和无机类分散剂混合而成，其中，所述无机类分散剂重量占所述分散剂总重量的0.01~0.5%。
[0009]进一步地，所述有机类分散剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、纤维素醚、明胶中的一种或多种。
[0010]进一步地，所述无机类分散剂有氢氧化铝、磷酸钙、碳酸镁、氧化铝、石墨、硫化锌、氧化镍、氧化钴中的一种或几种。
[0011]进一步地，所述结构体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、氰尿酸、氯丙烯、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或多种。
[0012]进一步地，所述交联剂为二乙烯基苯、甲基丙烯酸羟乙酯、N
‑
羟甲基丙烯酰胺、三甲基六亚甲基二胺、六亚甲基四胺中的一种或多种；进一步地，所述含不饱和键的季铵盐单体为溴化二甲基十二烷基（2
‑
丙烯酰胺基乙基）铵、氯化（2
‑
丙烯酰胺基
‑
2甲基丙基）二甲基铵，或者（α
‑
甲基丙烯酰胺基）氧基二甲基十二烷基溴化铵；或者，所述含不饱和键的酯单体为丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、2
‑
(1
‑
乙酰胺萘)丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、2
‑
(N
‑
乙基全氟磺酸胺) 甲基丙烯酸乙酯，或2
‑
(N
‑
乙基全氟辛烷)甲基丙烯酸丁酯；或者，所述含不饱和键的酰胺单体为N
‑
十二烷基丙烯酰胺、N
‑
十六烷基丙烯酰胺、N
‑
苯乙基丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基二十五烷基磺酸钠、N
‑
辛基丙酰胺、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基二十二烷基磺酸钠、N
‑
十四烷基丙烯酰胺、N,N
‑
二辛基丙烯酰胺、[(1
‑
萘基)甲基]丙烯酰胺，或N
‑
[(1
‑
芘基磺酰胺)乙基]丙烯酰胺；或者，所述含不饱和键的硅烷单体为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，或3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷；或者，所述二烯烃单体为丁二烯，异戊二烯，氯丁二烯，或1,4
‑
戊二烯。
[0013]进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二碳酸二异丙酯、N，N
‑
二甲基苯胺、环烷酸盐铁中的一种或多种。
[0014]疏水型原位自生支撑剂由前述的温度响应型原位相变压裂液受地层裂缝温度刺激后反应而成。
[0015]本专利技术的有益效果是：1.为解决现有依托于“原位自生支撑剂”技术生成的固体微球，通常不具备良好的疏水亲油能力，应用受到一定限制的问题，本专利技术中提供了一种温度响应型原位相变压裂液。该原位相变压裂液包括可相变组分，10~40份，以及水基非相变组分，60~90份；其中，所述相变组分的组成原料包括：结构体，70~80份，交联剂，10~15份，疏水调控混合单体，1~20份，以及引发剂，0.1~5份；所述疏水调控混合单体包括含不饱和键的季铵盐单体、含不饱和键的酯单体、含不饱和键的酰胺单体和含不饱和键的硅烷单体中的任意两种。本专利技术中原位相变压裂液注入地层后，能够在地层裂缝温度刺激下原位生成原位自生支撑剂，该原位自生支撑剂能在裂缝流体环境变化刺激下逐步释放疏水性能，且其疏水性能的释放时机和疏水性能的强弱可调，直至最终释放的疏水性能稳定、持久，从而使得原位自生支撑剂呈现优良的耐冲性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度响应型原位相变压裂液，其特征在于，以质量份计，所述原位相变压裂液的组成原料包括：可相变组分，10~40份，水基非相变组分，60~90份；其中，以质量份计，所述相变组分的组成原料包括：结构体，70~80份；交联剂，10~15份，疏水调控混合单体，1~20份，引发剂，0.1~5份；所述疏水调控混合单体包括含不饱和键的季铵盐单体、含不饱和键的酯单体、含不饱和键的酰胺单体、含不饱和键的硅烷单体以及二烯烃单体中的任意两种。2.根据权利要求1所述的温度响应型原位相变压裂液，其特征在于，以质量份计，所述水基非相变组分包括：分散剂，0.2~5.5份；水，94.5~99.8份。3.根据权利要求2所述的温度响应型原位相变压裂液，其特征在于，所述分散剂由有机类分散剂和无机类分散剂混合而成，其中，所述无机类分散剂重量占所述分散剂总重量的0.01~0.5%。4.根据权利要求3所述的温度响应型原位相变压裂液，其特征在于，所述有机类分散剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、纤维素醚、明胶中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的温度响应型原位相变压裂液，其特征在于，所述无机类分散剂有氢氧化铝、磷酸钙、碳酸镁、氧化铝、石墨、硫化锌、氧化镍、氧化钴中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的温度响应型原位相变压裂液，其特征在于，所述结构体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、氰尿酸、氯丙烯、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的温度响应型原位相变压裂液，其特征在于，所述交联剂为二乙烯基苯、甲基丙烯酸羟乙酯、N
‑
羟甲基丙烯酰胺、三甲基六亚甲基二胺、六亚甲基四胺中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的温度响应型原位相变压裂液，其特征在于，所述含不饱和键的季铵盐单体为溴化二甲基十二烷基（2
‑
丙烯酰胺基乙基）铵、氯化（2
‑
丙烯酰胺基
‑
2甲基丙基）二甲基铵，或者（α
‑
甲基丙烯酰胺基）氧基二甲基十二烷基溴化铵；或者，所述含不饱和键的酯单体为丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十六...

【专利技术属性】
技术研发人员：任先艳，尹金荣，周扬，李真勇，秦伟，赖俊甫，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：