【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田化学，尤其涉及一种阳离子酸液稠化剂及其制备方法。
技术介绍
1、在常规酸化作业时，酸岩反应速度快、酸液有效作用距离短是制约酸化增产效果的主要因素，因此如何控制酸岩反应速度成为酸化研究中一个研究重点。酸岩反应速度主要受控于氢离子向岩石表面的扩散速度，其中向酸液中加入稠化剂可有效提高酸液粘度，降低氢离子向岩石壁面的传质速度，即可降低酸岩反应速度，增加酸化有效距离。随着油气田开发的不断深入，酸化施工中对稠化剂性能的要求不断提高，目前常规酸液稠化剂表现出增黏性能差、抗剪切能力弱、耐温性差的缺陷，因此进一步研究具有高增黏性、耐高温、抗剪切的稠化剂是十分必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种阳离子酸液稠化剂及其制备方法，以解决常规酸液稠化剂存在的增黏性能差、抗剪切能力弱和耐温性差的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案在于：
3、第一方面，本专利技术提供的阳离子酸液稠化剂，所述阳离子酸液稠化剂的分子结构式如下：
4、
5、以摩尔百分比计，制备所述阳离子酸液稠化剂的原料包括：
6、丙烯酰胺89-94％；
7、阳离子型聚醚类疏水单体1％-3％；
8、n-乙烯基吡咯烷酮5％-8％；
9、所述阳离子型聚醚类疏水单体的分子结构式如下：
10、
11、其中，乙氧基的数目a＝9-23，r1为cnh2n+1的饱和烃链，n＝8-16。p>
12、在可选的实施方式中，
13、所述阳离子酸液稠化剂的化学反应过程的反应式如下：
14、
15、在可选的实施方式中，
16、所述阳离子型聚醚类疏水单体的原料包括月桂醇聚氧乙烯醚、氯乙酰氯和n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺；
17、其中，以所述月桂醇聚氧乙烯醚和所述氯乙酰氯为原料制得中间体，以摩尔比计，所述月桂醇聚氧乙烯醚喝所述氯乙酰氯的摩尔比为1:1.3-1.5；
18、以所述中间体和所述n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺为原料制得所述阳离子型聚醚类疏水单体，以摩尔比计，所述中间体和所述n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺的摩尔比为1:1.1-1.3。
19、在可选的实施方式中，
20、所述中间体的化学反应式如下：
21、
22、所述阳离子型聚醚类疏水单体的化学反应式如下：
23、
24、其中，乙氧基的数目a＝9-23，r1为cnh2n+1的饱和烃链，其中n＝8-16。
25、第二方面，本专利技术提供的所述的阳离子酸液稠化剂的制备方法，包括以下步骤：
26、将丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮和阳离子型聚醚类疏水单体混合，得到混合物，向混合物中加水，配制成混合物质量浓度为25-30％的水溶液，同时向溶液中加入占总单体质量分数1.5％的两性离子型表面活性剂，充分溶解后，用氢氧化钠调节ph值为7，然后通氮除氧处理30min，采用胶束聚合法，在10℃下用复合引发剂引发聚合，聚合4-8h后得到共聚物，后将共聚物剪碎，在45℃条件下干燥，最后粉碎、过100目筛，得到阳离子酸液稠化剂粉末。
27、在可选的实施方式中，
28、将丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮和阳离子型聚醚类疏水单体按照摩尔比为90:2:8混合，得到混合物，向混合物中加水，配制成混合物质量浓度为25-30％的水溶液，同时向溶液中加入占总单体质量分数1.5％的两性离子型表面活性剂，充分溶解后，用氢氧化钠调节ph值为7，然后通氮除氧处理30min，采用胶束聚合法，在10℃下用复合引发剂引发聚合，聚合4-8h后得到共聚物，后将共聚物剪碎，在45℃条件下干燥，最后粉碎、过100目筛，得到阳离子酸液稠化剂粉末。
29、在可选的实施方式中，
30、所述阳离子型聚醚类单体的制备步骤如下：
31、步骤1：将月桂醇聚氧乙烯醚置于三口烧瓶中，加入二氯甲烷作为溶剂，水浴升温在30℃搅拌溶解，待月桂醇聚氧乙烯醚完全溶解后，通过恒压漏斗缓慢滴加含有氯乙酰氯的二氯甲烷溶液，其中，月桂醇聚氧乙烯醚和氯乙酰氯的摩尔比为1:1.3-1.5，待氯乙酰氯溶液滴加完之后，冷却回流反应6-8h，同时，采用10％naoh溶液对产出的hcl气体进行尾气处理，反应结束后，经过滤、除杂，低温下使用真空旋转蒸发仪除去二氯甲烷溶剂，并真空干燥，得到白色产物，即为中间体；
32、步骤2：将中间体和n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺以1:1.1-1.3的摩尔比进行反应得到最终产物阳离子型聚醚类单体yjx，首先，将中间体置于三口烧瓶中，加入乙醇作为溶剂，再加入阻聚剂，置于油浴锅内，升温30℃溶解中间体，待中间体完全溶解后，通过恒压漏斗缓慢滴加含有n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺的乙醇溶液，待n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺溶液滴加完之后，升温至75℃，回流反应24-48小时，反应结束后，用真空旋转蒸发仪除去乙醇溶剂，然后用丙酮和乙醚的混合溶液洗涤数次，旋蒸、干燥得到最终的白色目标产物，即为阳离子型聚醚类单体。
33、在可选的实施方式中，
34、所述步骤1中，月桂醇聚氧乙烯醚可以替换为脂肪醇聚氧乙烯醚壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、腰果酚聚氧乙烯醚的其中之一。
35、在可选的实施方式中，
36、所述步骤2中，n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺可以替换为烯丙基胺、二烯丙基甲胺、二甲基烯丙基胺的其中之一。
37、在可选的实施方式中，
38、所述的阳离子酸液稠化剂的制备方法还包括以下步骤：
39、将阳离子酸液稠化剂粉末加入20％盐酸充分搅拌，配制成1wt％的溶液，并加入缓蚀剂hs-1、铁离子稳定剂fl-1，得到酸化压裂所用的酸液体系。
40、综合上述技术方案，本专利技术所能实现的技术效果在于：
41、1.本专利技术提供的阳离子酸液稠化剂中含有乙氧基单元、疏水长链和刚性基团，可有效解决传统酸液稠化剂增粘效果差、抗剪切性差，耐温低的技术问题。其中，(1)乙氧基单元可改善稠化剂的溶解性，乙氧基单元可使稠化剂水溶性好；(2)乙氧基的存在增加了不饱和键与疏水单元之间的距离，减少了因聚合物分子链卷曲而造成缔合作用的削弱；(3)疏水长链，即疏水单元的阳离子聚醚类疏水单体，可提高聚合物的增黏性和抗剪切性；(4)稠化剂分子中引入刚性基团，增强分子主链的刚性，提高稠化剂耐温能力。
42、2.本专利技术所得酸液稠化剂制备的酸液体系具有高温环境下保持稳定高粘度的优势，可适用于高温油气储层酸化作业。
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1.一种阳离子酸液稠化剂，其特征在于，所述阳离子酸液稠化剂的分子结构式如下：
2.根据权利要求1所述的阳离子酸液稠化剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的阳离子酸液稠化剂，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的阳离子酸液稠化剂，其特征在于，
5.一种如权利要求1-4任一项所述的阳离子酸液稠化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种阳离子酸液稠化剂，其特征在于，所述阳离子酸液稠化剂的分子结构式如下：
2.根据权利要求1所述的阳离子酸液稠化剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的阳离子酸液稠化剂，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的阳离子酸液稠化剂，其特征在于，
5.一种如权利要求1-4任一项所述的阳离子酸液稠化...
【专利技术属性】
技术研发人员：何怡，王晨，周灏，张贤率，吴立强，杨小涛，屈兴华，栾秋雷，宋志萌，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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