水基壓裂液增稠劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種水基壓裂液增稠劑及其制備方法，由49～57質(zhì)量％的丙烯酰胺、35～39質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和8～12質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉共聚合而生成的水溶性聚合物；首先，將丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在23～35質(zhì)量％；接著，用堿或酸將溶液的PH調(diào)整至6～12；最后，加入聚合引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑引發(fā)聚合反應(yīng)，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持1～2小時(shí)，制得水溶性聚合物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】水基壓裂液増稠劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于增稠劑【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是水基壓裂液增稠劑。

【背景技術(shù)】
[0002]水基壓裂液增稠劑目前國(guó)內(nèi)外主要采用的有天然植物膠及其衍生物、纖維素及其衍生物、合成水溶性聚合物等三類(lèi)，目前應(yīng)用最為廣泛的是胍膠及其衍生物。為了滿足高溫、低傷害等壓裂作業(yè)的需要，人們不斷的開(kāi)發(fā)出用于水基壓裂液的聚合物增稠劑。
[0003]國(guó)內(nèi)外使用的壓裂液主要分為水基壓裂液、油基壓裂液、醇基壓裂液以及泡沫壓裂液等，由于水基壓裂液具有成本低、性能好等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外被廣泛使用。增稠劑是水基壓裂液的最主要添加劑，目前，國(guó)內(nèi)外所用水基壓裂液增稠劑品種很多，主要有天然植物膠及其衍生物、纖維素衍生物、合成聚合物等。植物膠及其衍生物由于具有增稠能力強(qiáng)、易交聯(lián)形成凍膠且性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而成為國(guó)內(nèi)外壓裂作業(yè)中使用最多的增稠劑品種，約占各種增稠劑使用量的90%。其中胍膠在國(guó)外使用最普遍，胍膠最早由美國(guó)在20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)應(yīng)用。而國(guó)內(nèi)，除胍膠外，還有田菁膠和香豆膠。胍膠增稠能力在各種植物膠中最強(qiáng)，但水不溶物含量高，并且易被生物分解而不能長(zhǎng)期保存。水不溶物偏高則會(huì)使壓裂液破膠殘?jiān)看?，?duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力和儲(chǔ)層造成傷害。
[0004]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利200810051669.8公開(kāi)了一種耐溫水基壓裂液增稠劑，其采用丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和4-乙烯基吡咯烷酮共聚合成了一種水溶性聚合物，該水基壓裂液增稠劑無(wú)水不溶物殘?jiān)?，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的增稠劑在1703—下，連續(xù)剪切30111111，粘度保持率在65%以上。但該發(fā)明的增稠劑耐高溫的能力還有待進(jìn)一步提尚。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利91111287.1公開(kāi)了題為“壓裂液增稠劑”，該發(fā)明涉及一種壓裂液增稠劑，適用于低滲透油氣層的壓裂改造作業(yè)。采用草本植物天豆粉，經(jīng)乙醇、燒堿、環(huán)氧丙烷和水對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性而成。其含殘?jiān)棵黠@低于目前壓裂液用的植物膠田菁增稠劑，因此，對(duì)地層傷害小，可獲得增產(chǎn)效果。但該壓裂液增稠劑相比與合成聚合物增稠劑含殘?jiān)扛撸蜏匦Ч缓谩?br> [0006]中國(guó)專(zhuān)利200610040703.2公開(kāi)了題為“一種耐高溫?zé)o傷害壓裂液增稠劑及其制備方法和用途”，該本發(fā)明的特征是采用脂肪酸和低分子量的聚乙二醇或聚環(huán)氧丙烷酯化，或在催化下使環(huán)氧乙烷或/和環(huán)氧丙烷與長(zhǎng)鏈脂肪醇、脂肪酸或脂肪胺加成，使長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷椭苕湺芜B接；再將助溶鏈段的末端羥基轉(zhuǎn)化為齒原子，與過(guò)量叔胺反應(yīng)，或?qū)⒅苕湺蔚哪┒肆u基與磺化試劑反應(yīng)；按重量將1?3份該增稠劑和0.05?0.4份高溫穩(wěn)定劑加入由2?3份鹵鹽與100份水配成的基液中，即得可用于油氣田增產(chǎn)的耐高溫?zé)o傷害壓裂，但該增稠劑的增稠效果不理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的是提供一種水基壓裂液增稠劑，使其在1101:以上的條件下仍具有較好的增粘效果，性能能夠滿足壓裂作業(yè)的需要。
[0008]本發(fā)明提供了一種水基壓裂液增稠劑，由49?57質(zhì)量％的丙烯酰胺、35?39質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和8?12質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉共聚合而生成的水溶性聚合物。
[0009]其中，所述水溶性聚合物的粘均分子量?jī)?yōu)選為4500000?22000000 ；所述水溶性聚合物的粘均分子量更優(yōu)選為5500000?8500000 ；所述水溶性聚合物的粘均分子量再次優(yōu)選為 6000000 ?7000000。
[0010]本發(fā)明還提供了一種水基壓裂液增稠劑的制備方法，其是上述水基壓裂液增稠劑的制備方法，其中包括如下步驟:
[0011]首先，將49?57質(zhì)量％的丙烯酰胺、35?39質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和8?12質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在23?35質(zhì)量％ ；
[0012]接著，用堿或酸將溶液的邱調(diào)整至6?12 ；
[0013]最后，加入聚合引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑引發(fā)聚合反應(yīng)，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持1?2小時(shí)，制得水溶性聚合物。
[0014]作為本發(fā)明水基壓裂液增稠劑的制備方法的一個(gè)優(yōu)選方案，還需要進(jìn)一步對(duì)所述水溶性聚合物進(jìn)行干燥和研磨處理，以獲得所需要增稠劑產(chǎn)品。
[0015]其中，所述堿優(yōu)選為氫氧化鈉，酸為鹽酸。
[0016]所述引發(fā)劑優(yōu)選為過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉。
[0017]所述過(guò)硫酸銨的使用量?jī)?yōu)選為每克反應(yīng)液加入2?20微克，亞硫酸氫鈉的使用量?jī)?yōu)選為每克反應(yīng)液加入2?20微克。
[0018]所述鏈轉(zhuǎn)移劑優(yōu)選為次磷酸鈉、甲酸鈉或硫氰化鈉。
[0019]所述鏈轉(zhuǎn)移劑的使用量?jī)?yōu)選為每克反應(yīng)液加入1?5微克，可以通過(guò)調(diào)整引發(fā)劑和連轉(zhuǎn)移劑的加入量來(lái)控制聚合物的粘均分子量。
[0020]本發(fā)明的增稠劑產(chǎn)品可以用作水力壓裂的水基壓裂液的增稠劑。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:由于作為本發(fā)明的水基壓裂液增稠劑的聚合物分子鏈上具有的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉的長(zhǎng)鏈基團(tuán)和磺酸基團(tuán)及4-丙烯酰嗎啉的環(huán)狀基團(tuán)具有耐溫和耐剪切的作用，因此，本水基壓裂液增稠劑不僅無(wú)水不溶物殘?jiān)?，且質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.35%的增稠劑在1703—\ 1301:下，連續(xù)剪切30-11,粘度保持率在76%以上。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例，下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件。
[0023]原料用量:
[0024]在本發(fā)明中，對(duì)原料用量并無(wú)特別限定，通常是將49?57質(zhì)量％的丙烯酰胺、35?39質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和8?12質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在23?35質(zhì)量
[0025]丙烯酰胺的用量如果低于49質(zhì)量％，則產(chǎn)品不易交聯(lián)，而高于57質(zhì)量％，則產(chǎn)品交聯(lián)過(guò)快，影響產(chǎn)品在壓裂作業(yè)中的使用；2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉的用量低于35質(zhì)量％，則產(chǎn)品的耐溫性能和耐剪切性能會(huì)降低，而高于39質(zhì)量％，會(huì)造成原料的浪費(fèi)，產(chǎn)物不純，對(duì)產(chǎn)物分子量分布有影響，并無(wú)其他有益效果；4-丙烯酰嗎啉的用量低于8質(zhì)量％，則產(chǎn)品的耐鹽和耐剪切性能會(huì)降低，高于12質(zhì)量％，不僅會(huì)造成原料的浪費(fèi)，產(chǎn)物不純，對(duì)產(chǎn)物分子量分布有影響，而且產(chǎn)品的耐剪切性能會(huì)下降，并無(wú)其他有益效果；上述三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在23?35質(zhì)量％，如果上述三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度低于23質(zhì)量％，則聚合后形成的膠體粘度大，不利于后繼的切割和干燥處理，而上述三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度高于35質(zhì)量％，則聚合反應(yīng)溫度增長(zhǎng)過(guò)快，對(duì)分子量控制的難度會(huì)加大。
[0026]溶液的邱調(diào)整:
[0027]在本發(fā)明中，對(duì)溶液的邱調(diào)整并無(wú)特別限定，通常是用堿或酸將溶液的邱調(diào)整至6?12，如果溶液的小于6，則造成體系酸度過(guò)強(qiáng)，影響聚合反應(yīng)過(guò)快，不利于對(duì)產(chǎn)品的分子量進(jìn)行控制，而體系邱大于12，則反應(yīng)引發(fā)難度增大，可能造成聚合反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行。
[0028]聚合時(shí)間:
[0029]在本發(fā)明中，對(duì)聚合時(shí)間并無(wú)特別限定，通常是加入聚合引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑引發(fā)聚合反應(yīng)，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持1?2小時(shí)，制得水溶性聚合物，如果小于1卜，造成聚合時(shí)間不足，參與反應(yīng)的原料的參與量會(huì)增加，原料的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低，而聚合時(shí)間大于2小時(shí)，則聚合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成沒(méi)必要的時(shí)間浪費(fèi)，使生產(chǎn)設(shè)備的使用率降低，從而降低裝置的生產(chǎn)效率，增減裝置的能源消耗。
[0030]本發(fā)明中，還可以進(jìn)一步對(duì)制得的水溶性聚合物進(jìn)行干燥和研磨處理，以獲得所需要的增稠劑產(chǎn)品。
[0031]調(diào)整邱的酸堿:
[0032]在本發(fā)明中，對(duì)調(diào)整邱所用物質(zhì)并無(wú)特別限定，通常選用的酸為鹽酸，堿為氫氧化鈉；選用鹽酸的好處是廉價(jià)易得，而對(duì)聚合反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生任何副面影響，選用堿為氫氧化鈉的好處也是廉價(jià)易得，而對(duì)聚合反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生任何副面影響，若選用其他的酸堿，特別是有機(jī)酸或堿，則出現(xiàn)伴隨聚合反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)或交聯(lián)反應(yīng)，對(duì)產(chǎn)品的分子量或溶解性能產(chǎn)生不利影響。
[0033]引發(fā)劑:
[0034]在本發(fā)明中，對(duì)引發(fā)劑并無(wú)特別限定，通常選用的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉，選用引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉，因?yàn)椴捎盟纯蓪?duì)其進(jìn)行溶解，不需要采用其他有機(jī)溶劑，與聚合原料的溶解溶劑可以保持一致，不會(huì)對(duì)聚合反應(yīng)長(zhǎng)生不必要的影響，有益于引發(fā)劑的配置，選用其他引發(fā)劑，則可能造成不易配置或需要采用其他有機(jī)溶劑，對(duì)聚合反應(yīng)產(chǎn)生不利影響。
[0035]過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉用量:
[0036]在本發(fā)明中，對(duì)引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉用量并無(wú)特別限定，通常過(guò)硫酸銨的使用量為每克反應(yīng)液加入2?20微克，亞硫酸氫鈉的使用量為每克反應(yīng)液加入2?20微克；如果過(guò)硫酸銨的使用量每克反應(yīng)液小于2微克，由于使用量太少，造成產(chǎn)品的分子量過(guò)高和聚合反應(yīng)過(guò)慢，如果過(guò)硫酸銨的使用量每克反應(yīng)液大于20微克，會(huì)造成產(chǎn)品的分子量過(guò)低和聚合反應(yīng)過(guò)快，并無(wú)其他有益效果；亞硫酸氫鈉的使用量每克反應(yīng)液小于2微克，由于使用量太少，造成產(chǎn)品的分子量過(guò)高和聚合反應(yīng)過(guò)慢，而亞硫酸氫鈉的使用量每克反應(yīng)液大于20微克，會(huì)造成亞硫酸氫鈉的浪費(fèi)，會(huì)造成產(chǎn)品的分子量過(guò)低和聚合反應(yīng)過(guò)快，并無(wú)其他有益效果。
[0037]鏈轉(zhuǎn)移劑:
[0038]在本發(fā)明中，對(duì)鏈轉(zhuǎn)移劑并無(wú)特別限定，通常為次磷酸鈉、甲酸鈉或硫氰化鈉，選擇次磷酸鈉、甲酸鈉或硫氰化鈉為鏈轉(zhuǎn)移劑的好處是鏈轉(zhuǎn)移性能適中，能夠與所采用的過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉，可以使產(chǎn)品具有很好的分子量分布，若選擇其他物質(zhì)，則會(huì)造成產(chǎn)品的分子量分布過(guò)寬或過(guò)窄，使產(chǎn)品的整體性能受到影響。
[0039]鏈轉(zhuǎn)移劑用量:
[0040]在本發(fā)明中，對(duì)鏈轉(zhuǎn)移劑用量并無(wú)特別限定，通常鏈轉(zhuǎn)移劑的使用量為每克反應(yīng)液加入1?5微克，如果鏈轉(zhuǎn)移劑的使用量每克反應(yīng)液小于1微克，則產(chǎn)品的分子量分布過(guò)窄；而鏈轉(zhuǎn)移劑的使用量每克反應(yīng)液大于5微克，則存在鏈轉(zhuǎn)移劑過(guò)量，產(chǎn)品的分子量分布過(guò)寬，并無(wú)其他益處。
[0041]實(shí)施例1
[0042]首先，將49質(zhì)量％的丙烯酰胺、35質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和8質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在35質(zhì)量
[0043]接著，用氫氧化鈉或者鹽酸將溶液的調(diào)整至6 ；
[0044]最后，加入聚合引發(fā)劑過(guò)硫酸錢(qián)2 8/8和亞硫酸氫鈉15 V 8/8、鏈轉(zhuǎn)移劑硫氰化鈉1 V 士，引發(fā)聚合反應(yīng)，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量均以占反應(yīng)液的量計(jì)算，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持1小時(shí)，制得水溶性聚合物。
[0045]對(duì)獲得的聚合物膠體進(jìn)行干燥和研磨處理以獲得所需要增稠劑產(chǎn)品，聚合物的粘均分子量為4500000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.35%的增稠劑在1703—1，1301:下，連續(xù)剪切30-11,粘度保持率在76%。
[0046]實(shí)施例2
[0047]首先，將57質(zhì)量％的丙稀酰胺、38質(zhì)量％的2-丙稀酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和10質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在23質(zhì)量％ ；
[0048]接著，用氫氧化鈉或者鹽酸將溶液的調(diào)整至8 ；
[0049]最后，加入聚合引發(fā)劑過(guò)硫酸錢(qián)15 V 8/8和亞硫酸氫鈉2 V 8/8、鏈轉(zhuǎn)移劑甲酸鈉5 V 士，引發(fā)聚合反應(yīng)，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量均以占反應(yīng)液的量計(jì)算，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持1.5小時(shí)，制得水溶性聚合物。
[0050]對(duì)獲得的聚合物膠體進(jìn)行干燥和研磨處理以獲得所需要增稠劑產(chǎn)品，聚合物的粘均分子量為22000000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%的增稠劑在1703—\ 1401:下，連續(xù)剪切30-11,粘度保持率在80%。
[0051]實(shí)施例3
[0052]首先，將53質(zhì)量％的丙稀酰胺、39質(zhì)量％的2-丙稀酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和11質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在30質(zhì)量％ ；
[0053]接著，用氫氧化鈉或者鹽酸將溶液的調(diào)整至12 ；
[0054]最后，加入聚合引發(fā)劑過(guò)硫酸錢(qián)20 V 8/8和亞硫酸氫鈉20 ^ 8/8、鏈轉(zhuǎn)移硫氰化鈉
3V 士，引發(fā)聚合反應(yīng)，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量均以占反應(yīng)液的量計(jì)算，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持2小時(shí)，制得水溶性聚合物。
[0055]對(duì)獲得的聚合物膠體進(jìn)行干燥和研磨處理以獲得所需要增稠劑產(chǎn)品，聚合物的粘均分子量為5500000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.30%的增稠劑在1703—1，1351:下，連續(xù)剪切30-11,粘度保持率在82%。
[0056]實(shí)施例4
[0057]首先，將50質(zhì)量％的丙烯酰胺、36質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和11質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在21質(zhì)量％ ；
[0058]接著，用氫氧化鈉或者鹽酸將溶液的調(diào)整至10 ；
[0059]最后，加入聚合引發(fā)劑過(guò)硫酸錢(qián)14 8/8和亞硫酸氫鈉16 V 8/8、鏈轉(zhuǎn)移劑硫氰化鈉3 V 士,引發(fā)聚合反應(yīng)，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量均以占反應(yīng)液的量計(jì)算，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持2小時(shí)，制得水溶性聚合物。
[0060]對(duì)獲得的聚合物膠體進(jìn)行干燥和研磨處理以獲得所需要增稠劑產(chǎn)品，聚合物的粘均分子量為8500000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的增稠劑在1703—\ 1451:下，連續(xù)剪切30-11,粘度保持率在86%。
[0061]實(shí)施例5
[0062]首先，將53質(zhì)量％的丙稀酰胺、38質(zhì)量％的2-丙稀酰胺基-2-甲基-1-丙橫酸鈉和10質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在34質(zhì)量％ ；
[0063]接著，用氫氧化鈉或者鹽酸將溶液的調(diào)整至7 ；
[0064]最后，加入聚合引發(fā)劑過(guò)硫酸錢(qián)12 IX 8/8和亞硫酸氫鈉16 V 8/8、鏈轉(zhuǎn)移劑甲酸鈉
4V 士，引發(fā)聚合反應(yīng)，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量均以占反應(yīng)液的量計(jì)算，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持1.5小時(shí)，制得水溶性聚合物。
[0065]對(duì)獲得的聚合物膠體進(jìn)行干燥和研磨處理以獲得所需要增稠劑產(chǎn)品，聚合物的粘均分子量為6000000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.30%的增稠劑在1703—\ 1351:下，連續(xù)剪切30-11,粘度保持率在79%。
[0066]實(shí)施例6
[0067]首先，將55質(zhì)量％的丙稀酰胺、38質(zhì)量％的2-丙稀酰胺基-2-甲基-1-丙橫酸鈉和9質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在32質(zhì)量
[0068]接著，用氫氧化鈉或者鹽酸將溶液的調(diào)整至10 ；
[0069]最后，加入聚合引發(fā)劑過(guò)硫酸錢(qián)14 8/8和亞硫酸氫鈉18 V 8/8、鏈轉(zhuǎn)移劑次磷酸鈉4 V 士,引發(fā)聚合反應(yīng)，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量均以占反應(yīng)液的量計(jì)算，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持2小時(shí)，制得水溶性聚合物。
[0070]對(duì)獲得的聚合物膠體進(jìn)行干燥和研磨處理以獲得所需要增稠劑產(chǎn)品，聚合物的粘均分子量為7000000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.35%的增稠劑在1703—\ 1451:下，連續(xù)剪切30-11,粘度保持率在88%。
[0071]實(shí)施例7
[0072]首先，將48質(zhì)量％的丙烯酰胺、36質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和11質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在29質(zhì)量％ ；
[0073]接著，用氫氧化鈉或者鹽酸將溶液的調(diào)整至7 ；
[0074]最后，加入聚合引發(fā)劑過(guò)硫酸錢(qián)10 IX 8/8和亞硫酸氫鈉14 V 8/8、鏈轉(zhuǎn)移劑硫氰化鈉5 V 士,引發(fā)聚合反應(yīng)，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量均以占反應(yīng)液的量計(jì)算，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持1小時(shí)，制得水溶性聚合物。
[0075]對(duì)獲得的聚合物膠體進(jìn)行干燥和研磨處理以獲得所需要增稠劑產(chǎn)品，聚合物的粘均分子量為6500000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.35%的增稠劑在1703—1，1351:下，連續(xù)剪切30-11,粘度保持率在87%。
【權(quán)利要求】
1.一種水基壓裂液增稠劑，其特征在于，由49?57質(zhì)量％的丙烯酰胺、35?39質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和8?12質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉共聚合而生成的水溶性聚合物。
2.如權(quán)利要求1所述的水基壓裂液增稠劑，其特征在于:所述水溶性聚合物的粘均分子量為 4500000 ?22000000。
3.如權(quán)利要求2所述的水基壓裂液增稠劑，其特征在于:所述水溶性聚合物的粘均分子量為 5500000 ?8500000。
4.如權(quán)利要求3所述的水基壓裂液增稠劑，其特征在于:所述水溶性聚合物的粘均分子量為 6000000 ?7000000。
5.一種水基壓裂液增稠劑的制備方法，其是權(quán)利要求1所述的水基壓裂液增稠劑的制備方法，包括如下步驟: 首先，將49?57質(zhì)量％的丙烯酰胺、35?39質(zhì)量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉和8?12質(zhì)量％的4-丙烯酰嗎啉加入到去離子水中，使這三種物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在23?35質(zhì)量％ ； 接著，用堿或酸將溶液的pH調(diào)整至6?12 ; 最后，加入聚合引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑引發(fā)聚合反應(yīng)，聚合體系溫度達(dá)到最高點(diǎn)后保持1?2小時(shí)，制得水溶性聚合物。
6.如權(quán)利要求5所述的水基壓裂液增稠劑的制備方法，其特征在于:進(jìn)一步對(duì)所述水溶性聚合物進(jìn)行干燥和研磨處理。
7.如權(quán)利要求5所述的水基壓裂液增稠劑的制備方法，其特征在于:所述堿為氫氧化鈉，酸為鹽酸。
8.如權(quán)利要求5所述的水基壓裂液增稠劑的制備方法，其特征在于:所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉。
9.如權(quán)利要求8所述的水基壓裂液增稠劑的制備方法，其特征在于:所述過(guò)硫酸銨的使用量為每克反應(yīng)液加入2?20微克，亞硫酸氫鈉的使用量為每克反應(yīng)液加入2?20微克。
10.如權(quán)利要求5所述的水基壓裂液增稠劑的制備方法，其特征在于:所述鏈轉(zhuǎn)移劑為次磷酸鈉、甲酸鈉或硫氰化鈉。
11.如權(quán)利要求5所述的水基壓裂液增稠劑的制備方法，其特征在于:所述鏈轉(zhuǎn)移劑的使用量為每克反應(yīng)液加入1?5微克。
【文檔編號(hào)】C09K8/68GK104479071SQ201410667477
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】高俊, 劉錫明, 吳金海, 尚振平, 林羽, 李紅梅, 劉晶, 萬(wàn)影, 栗文波, 趙艷玲 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司