一种压裂液用高分子稠化剂及其制备方法和压裂液.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116023589A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310113536.3C08F232/08(2006.01)(22)申请日2023.02.15C09K8/68(2006.01)C09K8/88(2006.01)(71)申请人西南石油大学地址610000四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人王犁曾燚严娇武元鹏周利华赵春霞向东来婧娟李振宇颜贵龙李辉王斌(74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通合伙)51224专利代理师李娜(51)Int.Cl.C08F220/56(2006.01)C08F220/06(2006.01)C08F220/58(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图14页(54)发明名称一种压裂液用高分子稠化剂及其制备方法和压裂液(57)摘要本发明属于深层页岩气压裂用高分子稠化剂技术领域，具体涉及一种压裂液用高分子稠化剂及其制备方法和压裂液。本发明的压裂液用高分子稠化剂，通过在稠化剂分子结构中引入含卤素的环烷烃类剪切响应基团，解决难以兼顾稠化剂分子的减阻性能和携砂性能，无法应对深层页岩气开发的水力压裂需求。本发明提供的压裂液，利用压裂过程射孔处的高速剪切作用引发力化学反应，随后进行原位交联反应，实现高分子稠化剂线性向交联结构的精确调控，在解决稠化剂的机械降解问题的同时发挥高分子稠化剂线性结构减阻、交联结构携砂的特性，实现剪切响应高分子稠化剂材料在压裂施工中的智能化应用。CN116023589ACN116023589A权利要求书1/2页1.一种压裂液用高分子稠化剂，其特征在于，所述稠化剂为式（I）所示：式（I）：其中，R1选自‑H、取代或未取代的C1‑6的烷基组成的群组；R2选自‑H、取代或未取代的C1‑6的烷基组成的群组；R3选自‑H、取代或未取代的C1‑6的烷基组成的群组；R4选自‑H、取代或未取代的C1‑6的烷基组成的群组；R5选自‑H、取代或未取代的C1‑3的烷基组成的群组；A选自卤素；B选自卤素；M为‑OH、‑NH2、‑ONa或‑NH‑C(2CH3)‑CH2‑SO3H;x=（0.1~5）%；y=（100‑x）%。2.根据权利要求1所述的高分子稠化剂，其特征在于，所述R1、R2、R3、R4各自独立选自‑H、取代或未取代的C1‑3的烷基组成的群组。3.如权利要求1‑2任一所述的高分子稠化剂的制备方法，其特征在于，所述高分子稠化剂主要由化合物1和化合物2在引发剂和表面活性剂下加热制得：。4.根据权利要求3所述的高分子稠化剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂包括过氧化合物引发剂、偶氮类引发剂和氧化还原引发剂中的任一种。5.根据权利要求3所述的高分子稠化剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵中任一种。6.根据权利要求3所述的高分子稠化剂的制备方法，其特征在于，所述加热温度为10‑60℃。7.一种剪切响应型压裂液，其特征在于，所述压裂液包括权利要求1‑2任一所述的稠化剂。8.根据权利要求7所述的压裂液，其特征在于，以重量百分数计，所述压裂液包括：稠化剂0.1‑20%、交联剂0.01‑5%、支撑剂5‑30%和水45‑94.89%。2CN116023589A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的压裂液，其特征在于，所述交联剂为有机酸和四丁基氢氧化铵中和反应后制得。10.根据权利要求9所述的压裂液，其特征在于，所述有机酸为二元酸或多元酸。3CN116023589A说明书1/10页一种压裂液用高分子稠化剂及其制备方法和压裂液技术领域[0001]本发明属于深层页岩气压裂用高分子稠化剂技术领域，具体涉及一种压裂液用高分子稠化剂及其制备方法和压裂液。背景技术[0002]深层页岩气是页岩气开发的重要接替领域。页岩气埋深主要介于1800～4500米，页岩气整体资源量已超11930.5亿立方米，其中埋深为3500米以深的深层页岩气资源量达8000亿立方米以上，占比超80%。与浅层页岩气相比，深层页岩气的地质工程条件存在明显差异，如破裂压力、闭合应力及水平应力差均不同程度提高，适用于3500米以浅的页岩气勘探开发主体技术出现了不适应，而深层页岩气勘探开发的成功经验，因地质条件差异巨大，难以完全照搬。因此，适应深层页岩气开发的新材料、新技术和新理论，是油气开发领域的前沿课题和技术关键，也是页岩气提产增效。[0003]水力压裂是页岩气开发的一项重要工艺措施，能有效开采存在于低孔、低渗的泥页岩地层中的页岩气。压裂车通过一定排量的泵压，利用液体传压原理，将具有一定粘度的压裂液注入井筒，使井筒内压力逐渐升高，当压力增高到大于储层破裂压力时，会在井筒与油气层之间开辟出具备高渗透能力的一