一種油田高礦化度區(qū)水減阻劑及其制備方法和應(yīng)用與流程
1.本發(fā)明屬于減阻劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油田高礦化度區(qū)水減阻劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
2.流體的摩擦阻力限制了流體在管道中的流動，造成管道輸量降低和能量消耗增加；用于降低流體流動阻力的化學(xué)劑稱為減阻劑(drag reducing agent)，簡稱dra。減阻劑通常是具有減少阻力作用的到高分子化合物，在流體輸送時將它加入流體中，可以取得提高流量、降低能耗等等作用。減阻劑廣泛應(yīng)用于水、原油和成品油管道輸送，它是在特定地段提高管道流通能力和降低能耗的重要手段。例如：水溶性的聚環(huán)氧乙烷，只用25毫克/千克就能使水在管道中所受阻力下降75％，出水速率增加好幾倍，用于滅火或其他緊急用水的場合；油溶性的聚異丁烯用量為60毫克/千克時，即可使原油在管道中的輸送能力大大提高，起到增輸節(jié)能的作用。隨著研究的不斷深入，減阻劑產(chǎn)品日趨成熟，已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)實(shí)用階段。
3.近年來，滑溜水壓裂技術(shù)快速發(fā)展，多級水平井壓裂和同步壓裂技術(shù)在頁巖儲層和致密油層得到廣泛應(yīng)用，使得滑溜水需求量大量攀升，配置滑溜水所需的清水使用量也越來越大，特別對于海上油田和水資源缺乏的地區(qū)，水源成了一大問題。同時，大量產(chǎn)出水的處理，也給各大企業(yè)增加了負(fù)擔(dān)，故許多油田都考慮將油層產(chǎn)出水和壓裂液返排液循環(huán)利用。
4.油田產(chǎn)出水經(jīng)過一般的化學(xué)和機(jī)械處理過程后可除去絕大多數(shù)固體雜質(zhì)，但水中的可溶性鹽類難以去除；由于常規(guī)的減阻劑只能使用清水體系，在鹽水體系中性能會下降，這使得抗鹽性減阻劑的需求越來越迫切。隨著開采工藝不斷提高，壓裂液體系愈加復(fù)雜，配伍性要求越來越高，對體系耐溫能力要求也隨之提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
5.本發(fā)明提供一種抗高鹽和耐溫能力強(qiáng)的減阻劑及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的中常規(guī)減阻劑在鹽水體系減阻效果差以及耐溫能力差的技術(shù)問題，為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
6.本發(fā)明提供了一種減阻劑，所述的減阻劑包括丙烯酰胺晶體、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、液堿、n-乙烯基吡咯烷酮、醋酸鈉(優(yōu)選為無水醋酸鈉)、白油、乳化劑和余量水。
7.優(yōu)選的，以重量百分比計，本發(fā)明的減阻劑所述的丙烯酰胺晶體的含量為15-21％，優(yōu)選為14-20％或15％-19％，更優(yōu)選為16-18％，最優(yōu)選為17％。
8.以重量百分比計，本發(fā)明的減阻劑所述的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸含量為3％-7％，優(yōu)選為4％-6％，，最優(yōu)選為17％。
9.以重量百分比計，本發(fā)明的減阻劑所述的丙烯酸的含量為3.0％-6.0％，優(yōu)選為
3.5％-5％，最優(yōu)選為4.3％。
10.本發(fā)明的液堿為質(zhì)量濃度為40-42％的液堿，以重量百分比計，本發(fā)明的減阻劑所述的液堿的含量為5.0％-9.0％，優(yōu)選為6％-8％或7％-8％，最優(yōu)選為7.4％。
11.以重量百分比計，本發(fā)明的減阻劑所述的醋酸鈉的含量為1.5％-4.5％，優(yōu)選為2.0％-4.0％，最優(yōu)選為3.0％。
12.以重量百分比計，本發(fā)明的減阻劑所述的白油的含量為25％-40％，優(yōu)選為30％-37％，最優(yōu)選為34％。
13.本發(fā)明的乳化劑選自硬脂酸鈉、十二烷基磺酸鈉、阿拉伯膠中的一種或多種，優(yōu)選為十二烷基磺酸鈉，以重量百分比計，本發(fā)明的減阻劑所述的乳化劑的含量為1.4％-2.0％，優(yōu)選為1.5％-1.9％或1.6％-1.8％，最優(yōu)選為1.7％。
14.本發(fā)明的減阻劑還包含余量的水，所述的水優(yōu)選為去離子水或蒸餾水。
15.在無特殊說明的情況下，本發(fā)明的術(shù)語am代指丙烯酰胺、amps代指2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、aa代指丙烯酸、nvp代指n-乙烯基吡咯烷酮。
16.本發(fā)明還提供了一種減阻劑的制備方法，所述的方法包括：在反應(yīng)容器中加入水，并控制溫度為40-60℃；按照比例，加amps、am晶體、aa、白油，攪拌均勻；然后加入燒堿、nvp/醋酸鈉、乳化劑；加入引發(fā)劑，在40-60℃條件下，通過締合反應(yīng)即得減阻劑。
17.優(yōu)選的所述引發(fā)劑選自過氧化苯甲酰或偶氮二異，所述引發(fā)劑的用量為丙烯酰胺的0.1-1％。
18.本發(fā)明具有以下有益效果：
19.本發(fā)明的減阻劑的產(chǎn)生是在乳液聚合的過程中，引入一種有龐大側(cè)基的特殊單體，增大了空間位阻,抗水解能力較強(qiáng)。高溫老化過程中伴有分子鏈的斷裂，因剛性基團(tuán)的位阻效應(yīng)，分子運(yùn)動阻力大，則表觀黏度降低幅度較小。在此基礎(chǔ)上還篩選了一種非離子類的表面活性劑，作為體系中的轉(zhuǎn)向劑，能夠使減阻劑在高礦化度水中快速的釋放。
20.本發(fā)明的減阻劑抗鹽性能好，在礦化度為150000mg/l-200000mg/l,施工時本公司發(fā)明的減阻劑低粘用量0.1-0.2％，高粘用量0.6-0.8％，減阻率均達(dá)到75％以上。
21.使用本發(fā)明的減阻劑配制滑溜水配制工藝非常簡單，不需要配液站和配液設(shè)備，通過混砂車在線添加的方式即可滿足配制和施工同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了操作簡便、施工成本低、無剩液的環(huán)保施工模式。
22.本公司發(fā)明的減阻劑抗溫性能好，配伍性好，耐溫能力高。
23.本公司發(fā)明的減阻劑為乳液狀，也可根據(jù)實(shí)際使用要求，上硫化床，烘干，制成固體粉末狀，使用時現(xiàn)配置成為乳液，乳液或固體粉末均方便儲存運(yùn)輸。
具體實(shí)施方式
24.為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實(shí)例加以說明，這些實(shí)例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
25.通用制備實(shí)施例：
26.在反應(yīng)容器中加入水，并控制溫度為40-60℃；按照比例，加入amps、am晶體、aa、白油，攪拌均勻；然后加入燒堿、nvp/醋酸鈉、乳化劑；加入引發(fā)劑，在40-60℃條件下，通過締合反應(yīng)2-3小時即得減阻劑。
27.實(shí)施例1：準(zhǔn)確稱量去離子水24.6kg，am晶體17kg，amps5 kg，aa4.3 kg，液堿7.4kg，nvp3 kg，白油34kg，十二烷基磺酸鈉1.7kg，過氧化苯甲酰85g備用。
28.在反應(yīng)釜加入去離子水，開啟攪拌，并控制溫度為40-60℃；依次緩慢加入amps、am晶體、aa、白油，攪拌均勻；再加入液堿、nvp、無水醋酸鈉、十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)攪拌；最后被加入過氧化苯甲酰，在40-60℃條件下，反應(yīng)2-3小時，通過締合反應(yīng)即得減阻劑。
29.實(shí)施例2
30.準(zhǔn)確稱量去離子水24.6kg，am晶體17kg，amps5 kg，aa4.3 kg，液堿7.4kg，nvp3 kg，白油34kg，硬脂酸鈉1.7kg，偶氮異85g備用。
31.在反應(yīng)釜加入去離子水，開啟攪拌，并控制溫度為40-60℃；依次緩慢加入amps、am晶體、aa、白油，攪拌均勻；再加入液堿、nvp、無水醋酸鈉、硬脂酸鈉，繼續(xù)攪拌；最后被加入過氧化苯甲酰，在40-60℃條件下，反應(yīng)2-3小時，通過締合反應(yīng)即得減阻劑。
32.滑溜水制備例1：取10kg清水，按重量比0.1％實(shí)施例1添加制備得到的減阻劑，攪拌2分鐘。
33.滑溜水制備例2：取10kg不同濃度的氯化鈉水溶液(mg/l)，按重量比0.1％添加實(shí)施例1制備得到的減阻劑，攪拌2分鐘，測試減阻率。
34.濃度50000100000150000200000減阻率76％73％72％69％
35.滑溜水制備例3：取10kg不同濃度的氯化鈣水溶液，按重量比0.1％添加實(shí)施例1制備得到的減阻劑，攪拌2分鐘。
36.測試?yán)?(減阻率)：
37.濃度20000400006000080000100000減阻率75％72％70％69％69％
38.滑溜水制備例4：在25℃取10kg濃度為50000mg/l的氯化鈉水溶液mg/l，按重量比0.1％添加實(shí)施例1制備得到的減阻劑，攪拌2分鐘，程序升溫，測試測試減阻率。
39.測試?yán)?(減阻率)
40.溫度25℃30℃35℃40℃50℃減阻率75％74％74％72％68％
41.上數(shù)據(jù)表明本發(fā)明的減水劑具有良好的耐鹽、耐溫性能。
42.以上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
