【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采，具体涉及一种压裂液用聚合物悬浮乳液及其制备方法。
技术介绍
1、伴随着常规油气藏的大规模开采和消耗，致密砂岩气、煤层气、页岩气等低渗透特低渗、深层高温非常规油气资源亟待开发利用。压裂技术是一种常见的油气增产技术，其目的是将油气层压出裂缝，从而增产。目前使用的压裂液主要分为水基压裂液、油基压裂液、醇基压裂液以及泡沫压裂液等。压裂液必须具有高粘度、高抗剪切性、高携沙能力和破胶无残渣的环保性等特点。
2、目前国内外使用的压裂液用聚合物有天然植物胶及其衍生物、纤维素及其衍生物、人工合成聚合物。相比较而言，人工合成聚合物具有更好的粘温特性和高温稳定性，且具有稳定性好、携沙能力强的的优点。一般人工合成聚合物有聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺等，这些聚合物是可以通过控制合成条件，改变聚合物性质，满足施工需要，降阻性能好，但也存在一些问题，如在运移的过程中管道摩擦力较高。对聚丙烯酰胺类的压裂液进行分子改造从而成为性能优良的调驱聚合物是今后压裂技术改进的一个热点方向。
3、cn111019042a公开了一种压裂液用抗高温稠化剂及其制备方法和应用，包括一种压裂液用抗高温稠化剂，其特征在于，稠化剂包括丙烯酰胺、抗盐功能单体和温敏功能单体自由基；丙烯酰胺、抗盐功能单体、温敏功能单体的摩尔比为1：(0.01～0.08)：(0.05～0.15)。该专利技术通过溶液共聚的方式，在丙烯酰胺分子链上引入温敏单元和抗盐单元，赋予共聚物优异的耐高温性和抗盐性同时具有良好的溶解性、粘弹性、携砂性。该专利技术提供了一种可适用于
4、cn1073194a公开了一种压裂液增稠剂，适用于低渗透油气层的压裂改造作业。采用草本植物天豆粉，经乙醇、烧碱、环氧丙烷和水对其进行化学改性而成。其含残渣量明显低于目前压裂液用的植物胶田菁增稠剂，因此对地层伤害小，可获得增产效果。但该压裂液由植物原材料合成，容易受到细菌攻击，并且相比合成聚合物增稠剂含残渣量高。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述现有技术存在的不足而提供一种压裂液用聚合物悬浮乳液及其制备方法。本专利技术具有合成简单、无副产物、高表观粘度、耐剪切能力强、摩阻小的优点。
2、本专利技术第一个目的公开了一种压裂液用聚合物悬浮乳液，所述的聚合物悬浮乳液组成和质量组份如下：
3、聚合物悬浮乳液主剂 1份；
4、卡拉胶 0.0005-0.001份；
5、水 0.1-0.2份。
6、所述的聚合物悬浮乳液主剂的分子结构式如下：
7、
8、其中：
9、a=500-1000；
10、b=4000-80000；
11、c=2000-40000；
12、d=2000-40000；
13、e=500-1000；
14、f=4000-80000；
15、g=2000-40000；
16、h=2000-40000。
17、优选地，所述聚合物悬浮乳液主剂的分子量为6000000-25000000。
18、本专利技术另一个目的公开了上述聚合物悬浮乳液的制备方法，具体步骤如下：
19、（1）在四口烧瓶中依次加入烯丙基萘、1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、2-(三氟甲基)丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、羧甲基纤维素、硫酸钡、op-10（烷基酚聚氧乙烯醚）、十二烷基硫酸钠、磷酸二氢钾、水，用氮气吹扫除氧，开启搅拌，用氢氧化钠溶液调节ph7-8，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液；
20、（2）在高位滴液漏斗中加入引发剂，缓慢滴加到四口烧瓶中，滴加完毕，继续搅拌50-60min，升温到55-60℃，保温搅拌30-60min，升温到85-90℃，保温搅拌30-60min，得到聚合物悬浮乳液主剂；
21、（3）在三口烧瓶中加入卡拉胶和水，边搅拌边加热，得到均匀的卡拉胶水溶液，将四口烧瓶中的悬浮乳液主剂取出100g，加入到三口烧瓶中，搅拌20-30min，得到产品聚合物悬浮乳液。
22、在本专利技术中，优选地，基于1摩尔份的烯丙基萘，所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、2-(三氟甲基)丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺的用量分别为0.4-0.6摩尔份、0.4-0.6摩尔份、0.1-0.15摩尔份。
23、在本专利技术中，优选地，步骤（1）中，所述的羧甲基纤维素、硫酸钡、op-10、十二烷基硫酸钠、磷酸二氢钾、水与烯丙基萘的重量比为0.05-0.1：0.02-0.05：0.02-0.05：0.01-0.02：0.05-0.1：8-10：1。
24、在本专利技术中，优选地，步骤（2）中，所述的引发剂为过硫酸盐和还原剂的水溶液，其中过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种，浓度为8-12wt%；还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种，浓度为3-6wt%；所述引发剂与烯丙基萘的重量比为0.2-0.4：1。
25、在本专利技术中，优选地，步骤（3）中，所述的卡拉胶、水与聚合物悬浮乳液主剂的重量比为0.0005-0.001：0.1-0.2：1。
26、本专利技术所述的聚合物悬浮乳液主剂合成反应方程式如下：
27、
28、
29、本专利技术的聚合物悬浮乳液主剂是高分子聚合物，聚合单体包括烯丙基萘、1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、2-(三氟甲基)丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺。其中，烯丙基萘具有较强的刚性，可以提高产品的强度，同时提高产品的耐剪切力；1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐属于两性表面活性剂，可以提高产品的聚合物和均匀程度；2-(三氟甲基)丙烯酸属于含氟表面活性剂，有低于常规表面活性剂的的表界面张力，可以降低压裂过程中摩擦阻力；n,n-亚甲基双丙烯酰胺属于交联剂，可以大幅度提高分子聚合物。副剂中的卡拉胶是一种高分子多糖，可以发生枝接作用，和主剂混合后，可以进一步提高产品的粘度和携沙作用。
30、本专利技术与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
31、（1）本专利技术的压裂液用聚合物悬浮乳液合成原材料易得，合成工艺简单，没有副产物；
32、（2）本专利技术的压裂液用聚合物悬浮乳液具有较高的表观粘度高，0.6wt%的浓度表观粘度大于80mpa·s；具有较高耐剪切能力，表观粘度大于78mpa·s；具有较好的降阻效应，降阻率大于74%。
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1.一种压裂液用聚合物悬浮乳液，其特征在于，所述的聚合物悬浮乳液组成和质量组份如下：
2.根据权利要求1所述的一种压裂液用聚合物悬浮乳液，其特征在于，所述聚合物悬浮乳液主剂的分子量为6000000-25000000。
3.一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，所述的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的烯丙基萘，所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、2-(三氟甲基)丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的用量分别为0.4-0.6摩尔份、0.4-0.6摩尔份、0.1-0.15摩尔份。
5.根据权利要求3所述一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的羧甲基纤维素、硫酸钡、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、磷酸二氢钾、水与烯丙基萘的重量比为0.05-0.1：0.02-0.05：0.02-0.05：0.01-0.02：0.05-0.1：8-10：1。
6.根据权利要求3所述一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，步骤
7.根据权利要求6所述一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，所述的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种，浓度为8-12wt%。
8.根据权利要求6所述一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，所述的还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种，浓度为3-6wt%。
9.根据权利要求3所述一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的卡拉胶、水与聚合物悬浮乳液主剂的重量比为0.0005-0.001：0.1-0.2：1。
...【技术特征摘要】
1.一种压裂液用聚合物悬浮乳液，其特征在于，所述的聚合物悬浮乳液组成和质量组份如下：
2.根据权利要求1所述的一种压裂液用聚合物悬浮乳液，其特征在于，所述聚合物悬浮乳液主剂的分子量为6000000-25000000。
3.一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，所述的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的烯丙基萘，所述的1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、2-(三氟甲基)丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺的用量分别为0.4-0.6摩尔份、0.4-0.6摩尔份、0.1-0.15摩尔份。
5.根据权利要求3所述一种压裂液用聚合物悬浮乳液的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的羧甲基纤维素、硫酸钡、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、磷酸二氢钾、水与烯丙基萘的重量比为0.0...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙春同，任海宁，孙永强，任平平，
申请(专利权)人：东营施普瑞石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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