一种CO2配伍的支链型压裂液的合成及性能
2022-12-21黄俊雄王立新刘通义张寅
黄俊雄,王立新,刘通义,张寅
(1.西南石油大学 化学化工学院,四川 成都 610500;2.奥赛德材料科技有限公司,四川 眉山 610031)
我国油气资源中,低渗透储量比例高达66%[1-2]。对于低渗油气藏,传统压裂液的低返排率、破胶不彻底、对基质的伤害都会进一步加大开采难度[3-9]。CO2泡沫压裂技术所具有的低残渣、低伤害、低含水量、强的携砂能力和易返排等特性[10-11],使其成为了低渗透油气藏开发的一项有效措施[12-13]。
本文合成了一种与CO2配伍性良好,能够用于CO2泡沫压裂的支链型压裂液稠化剂HAPAM-H,通过聚合物长支链构建起的三维网状结构使压裂液展现出更好的弹性[14],二氧化碳泡沫的稳定性相应提高,油气开采的能力得到增强。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、 2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、过硫酸钾、亚硫酸钠、硬脂酰胺丙基二甲胺、偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)、无水乙醇、冰醋酸均为分析纯;十二烷基硫酸钠(SDS)、Span 80、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基磺丙基甜菜碱均为工业级。
WQF-520型红外光谱仪;Bruker AVANCE Ⅲ HD 400 核磁共振波谱仪;Phenmo pro X扫描电镜;HAAKE RS600高温高压流变仪;Fann 35六速旋转黏度计。
1.2 HAPAM-H的合成
1.2.1 单体HJX-1的合成 采用条件温和的季铵化反应,用硬脂酰胺丙基二甲胺与烯丙基氯以摩尔比1∶1.05加入无水乙醇溶剂中,控制温度为45 ℃,通氮除氧30 min后反应30 h,将溶液旋蒸后,即得透明淡黄色蜡状单体HJX-1。

1.2.2 聚合物HAPAM-H的合成 采用自由基水溶液聚合,经初步优化,反应单体质量比m(AM)∶m(AA)∶m(AMPS)∶m(NVP)∶m(HJX-1) =19.5∶7.5∶2.7∶0.5,总单体质量分数为30%。用NaOH将AA调至中性,再依次将单体加入到去离子水中,封口,通氮除氧30 min,同时搅拌,使其溶解完全。……
