耐245 ℃超高温压裂液稠化剂的制备与性能分析
2021-01-15许可侯宗锋常进卢拥军方波秦伟伟石阳徐敏杰康博
许可,侯宗锋,常进,卢拥军,方波,秦伟伟,石阳,徐敏杰,康博
(1.中国石油勘探开发研究院,北京 100083;2.华东理工大学 化工学院,上海 200237;3.长庆油田油气工艺研究院,陕西 西安 710018)
随着勘探技术的进步与超深储层的开发,对储层改造压裂液的耐温要求也越来越高[1-4]。提高超高温压裂液稠化剂耐温性能主要有5种方案:①提高聚合物的分子量,但分子量过高会导致基液粘度大,稠化剂溶解和注入困难;②引入疏水单体,虽可提升聚合物的增粘能力,但是水溶性差且产出液难以处理[5-6];③制备梯型聚合物,形成格子状结构[7-9];④引入杂原子耐温型基团;⑤引入较大位阻基团功能型单体。本文采用主链基团AM、强水解基团AA、杂原子耐温型基团AMPS、梯型聚合物单体NVP和大位阻基团DMAM,通过聚合,合成了AM/DMAM/AMPS/AA/NVP五元聚合物稠化剂,考察了其化学结构,测试分析了耐温耐剪切性能。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
AM、DMAM、MAA、AMPS、NVP、亚硫酸氢钠、过硫酸铵、氢氧化钠、无水乙醇均为分析纯;FAC-206高温交联剂、FAA-240高温调节剂、FAT-240高温稳定剂均为自制。
DF-101S恒温磁力搅拌器;MARS 60高温高压流变仪;DELLOPLIPLE330六速旋转黏度计;FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪。
1.2 高温稠化剂的制备
根据课题组前期工作研究[10],将耐温聚合物稠化剂单体的质量比定为AM∶DMAM∶AMPS∶NVP∶AA=60 ∶20 ∶20 ∶0.5 ∶1,单体水溶液浓度为30%,加入氧化还原引发剂质量比1∶1的(NH4)2S2O8和NaHSO3,引发剂占单体质量为0.2%,用氢氧化钠溶液调节pH=8,采用溶液聚合,反应温度在10~20 ℃,聚合时间为8 h。考察聚合凝胶是否粘壁和弹性大小。
2 结果与讨论
2.1 单体浓度的选择
单体浓度对聚合凝胶状态的影响见表1。……
