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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气藏开采,具体涉及一种共聚物及其制备方法、聚乳酸纤维及其制备方法、共聚物纤维组合物和压裂液及应用。
技术介绍
1、世界各国对石油天然气能源的需求急速增加,人们将重点从常规储层转向深井高温储层的勘探开发,但由于储层地质条件越来越复杂,储层改造难度也随之增大。压裂是储层增产改造的重要技术措施之一,而压裂液是压裂工艺的重要组成部分,选用合适、性能良好的压裂液是实现储层压裂改造的关键技术点。
2、目前国内外普遍使用的压裂液分为两类:天然植物类胍胶压裂液和人工合成类聚合物压裂液体系。胍胶压裂液粘度高、携砂性能优良,但其管路摩阻大,残渣含量高,对储层伤害大,且通过增加胍胶用量提高压裂液耐温性能,会导致用料成本大大增加。聚合物压裂液中的滑溜水体系能够制造大规模复杂网缝和沟通地层天然裂缝,是非常规油气藏体积压裂的主体压裂液,但常规滑溜水体系不耐高温,携砂性能较差,不能很好地将支撑剂携带至裂缝形成有效的裂缝通道。cn108841370a采用反相微乳法制备聚合物稠化剂,并且引入聚乙烯醇缩醛高强度纤维增加压裂液携砂性能,可用于中低温(70度以下)储层压裂改造,但仍存在滑溜水压裂液耐温性能差的问题,并且施工现场需配置指定设备进行纤维的溶解与分散,纤维分散性能差,严重降低纤维压裂液使用效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的深井高温储层用压裂液难以兼具耐高温、易携砂、低摩阻、易返排和低伤害性能的问题,提供一种共聚物及其制备方法、聚乳酸纤维及其制备方法、共聚
2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种共聚物,其中,该共聚物含有式1所示的结构单元a、式2所示的结构单元b、式3和/或式4所示的结构单元c、式5和/或式6所示的结构单元d,
3、
4、其中,式1中,r1为氢或甲基;
5、式2中,r2为氢或甲基;
6、式3中,r3为氢或甲基;r4为其中,r5和r5’各自独立地为氢、甲基或其中r12为c2-c6的直链或支链亚烷基;
7、式4中,r6为氢或甲基;r7为甲基、苄基或其中r13为亚甲基、c2-c6的直链或支链亚烷基;n为1-4的整数;
8、式5中,r8为氢或甲基;r9为其中,r14为c10-c20的直链或支链烷基;
9、式6中,r10为氢或甲基,r11为
10、其中,以共聚物的总重量为基准,结构单元a的含量为40-60wt%,结构单元b的含量为20-30wt%,结构单元c的含量为15-20wt%,结构单元d的含量为5-25wt%。
11、本专利技术第二方面提供一种共聚物的制备方法,其中,该制备方法包括:
12、(1)将单体1、单体2、单体3和水进行第一混合,得到水相溶液;其中,所述单体1具有式i所示的结构,所述单体2具有式ii所示的结构,所述单体3具有式iii和/或式ⅳ所示的结构;
13、(2)在第一溶剂存在下,将单体4和乳化剂进行第二混合,得到油相溶液;其中,所述单体4具有式ⅴ和/或式ⅵ所示的结构;
14、(3)在保护性气氛和引发剂的存在下,将水相溶液和油相溶液进行第三混合、聚合,得到所述共聚物,
15、
16、其中,式i中,r1为氢或甲基;
17、式ii中,r2为氢或甲基;
18、式iii中,r3为氢或甲基;r4为其中,r5和r5’各自独立地为氢、甲基或其中r12为c2-c6的直链或支链亚烷基;
19、式ⅳ中,r6为氢或甲基;r7为甲基、苄基或其中r13为亚甲基、c2-c6的直链或支链亚烷基;n为1-4的整数;
20、式ⅴ中,r8为氢或甲基;r9为其中,r14为c10-c20的直链或支链烷基;
21、式ⅵ中,r10为氢或甲基,r11为
22、其中,以单体1、单体2、单体3和单体4的总质量为基准,单体1的含量为40-60wt%,单体2的含量为20-30wt%,单体3的含量为15-20wt%,单体4的含量为5-25wt%。
23、本专利技术第三方面提供一种由上述制备方法制得的共聚物。
24、本专利技术第四方面提供一种聚乳酸纤维,其中,所述聚乳酸纤维包括聚乳酸纳米球和聚乳酸微米纤维;
25、其中,所述聚乳酸纳米球与聚乳酸微米纤维的重量比为1:0.3-3;
26、其中,所述聚乳酸纳米球的平均粒径为122-143nm;
27、其中,所述聚乳酸微米纤维的平均长度为700-800μm,平均直径为600-800nm。
28、本专利技术第五方面提供一种上述聚乳酸纤维的制备方法,其中,所述聚乳酸纳米球的制备方法包括:
29、(1)在超声条件下,将聚乳酸溶于有机溶剂1中,得到有机相1;
30、(2)将步骤(1)所述有机相1加入水中,混合,得到所述聚乳酸纳米球;
31、其中,步骤(1)所述超声的条件包括:超声时间为10-30min,超声功率为500-900w,温度为20-30℃;
32、本专利技术第六方面提供一种共聚物纤维组合物,其中,所述共聚物纤维组合物包括上述共聚物、上述聚乳酸纤维或上述制备方法制得的聚乳酸纤维、表面活性剂和阻聚剂;
33、其中,所述共聚物纤维组合物包括:
34、所述共聚物85-95重量份;
35、所述聚乳酸纤维0.5-1.5重量份;
36、所述表面活性剂5-10重量份;
37、所述阻聚剂0.05-0.1重量份。
38、本专利技术第七方面提供一种压裂液,其中,所述压裂液包括上述共聚物纤维组合物、破胶剂和水;
39、其中,所述压裂液包括:
40、所述共聚物纤维组合物0.5-1.5重量份;
41、所述破胶剂0.1-0.5重量份。
42、本专利技术第八方面提供一种上述压裂液在储层勘探开发中的应用。
43、通过上述技术方案,本专利技术所取得的有益技术效果如下:
44、(1)本专利技术制得的共聚物具有耐盐耐高温功能基团和刚性结构,使得该共聚物具有优异的耐盐性、耐高温性和稳定性。
45、(2)本专利技术提供的聚乳酸纤维采用特定重量比的聚乳酸纳米球与聚乳酸微米纤维,将其应用于压裂液体系中,能够保证溶液的携砂性能和溶质的均匀分散。
46、(3)本专利技术提供的压裂液易返排,能降低压裂液对储层的伤害,并且能够快速溶解稠化,无需提前配液,满足压裂大排量、大规模的施工技术要求,能够应用于最高温度为158℃的高温深井。
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1.一种共聚物,其特征在于,该共聚物含有式1所示的结构单元A、式2所示的结构单元B、式3和/或式4所示的结构单元C、式5和/或式6所示的结构单元D,
2.根据权利要求1所述的共聚物,其中,以共聚物的总重量为基准,结构单元A的含量为45-55wt%,结构单元B的含量为20-25wt%,结构单元C的含量为15-18wt%,结构单元D的含量为5-17wt%;
3.根据权利要求1或2所述的共聚物,其中,所述共聚物的重均分子量为800万g/mol-1000万g/mol,优选850万g/mol-900万g/mol。
4.一种共聚物的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,步骤(1)所述的第一混合条件包括:调节pH为6-7,温度为20-30℃,时间为0.5-2h;
6.一种由权利要求4或5所述制备方法制得的共聚物。
7.一种聚乳酸纤维,其特征在于,所述聚乳酸纤维包括聚乳酸纳米球和聚乳酸微米纤维;
8.一种权利要求7所述的聚乳酸纤维的制备方法,其特征在于,所述聚乳酸纳米球的
9.一种共聚物纤维组合物,其特征在于,所述共聚物纤维组合物包括权利要求1-3和6中任意一项所述的共聚物、权利要求7所述的聚乳酸纤维或由权利要求8所述制备方法制得的聚乳酸纤维、表面活性剂和阻聚剂;
10.一种压裂液,其特征在于,所述压裂液包括权利要求9所述的共聚物纤维组合物、破胶剂和水;
11.一种权利要求10所述压裂液在储层勘探开发中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种共聚物,其特征在于,该共聚物含有式1所示的结构单元a、式2所示的结构单元b、式3和/或式4所示的结构单元c、式5和/或式6所示的结构单元d,
2.根据权利要求1所述的共聚物,其中,以共聚物的总重量为基准,结构单元a的含量为45-55wt%,结构单元b的含量为20-25wt%,结构单元c的含量为15-18wt%,结构单元d的含量为5-17wt%;
3.根据权利要求1或2所述的共聚物,其中,所述共聚物的重均分子量为800万g/mol-1000万g/mol,优选850万g/mol-900万g/mol。
4.一种共聚物的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,步骤(1)所述的第一混合条件包括:调节ph...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯乐锴,刘汉斌,解永刚,周长静,丁里,马占国,肖元相,古永红,石华强,李小玲,傅鹏,刘晓瑞,王历历,何明舫,胡阳明,
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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