一种耐超高温压裂液及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种耐超高温压裂液，其特征在于，包括以下组分：聚合物稠化剂0.4wt％～0.8wt％，纳米交联剂0.015wt％～0.02wt％，破胶剂0.04wt％～0.06wt％，防膨剂0.3wt％～1wt％，助排剂0.3wt％～1wt％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的耐超高温压裂液，其特征在于，所述聚合物稠化剂为分子式为：

其中r为刚性单体。

3.根据权利要求2所述的耐超高温压裂液，其特征在于，所述聚合物稠化剂为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、刚性单体以55～70:15～20:15～20:0.5～3:0.1～1.0的质量份数比聚合而成。

4.根据权利要求3所述的耐超高温压裂液，其特征在于，所述刚性单体为n乙烯基吡咯烷酮、对苯乙烯磺酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的耐超高温压裂液，其特征在于，所述纳米交联剂为纳米碳量子点与金属离子形成的螯合物。

6.根据权利要求4所述的耐超高温压裂液，其特征在于，所述纳米碳量子点为氮掺杂纳米碳量子点，所述纳米碳量子点中，掺杂的氮的质量分数为：10％-25％。

7.权利要求1～6任一项所述的耐超高温压裂液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1：制备纳米交联剂；

s2：用丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、刚性单体聚合形成共聚物，并剪切、干燥、粉碎为聚合稠化剂；

s3：按照权利要求1所述的配方，将步骤s1中制备的纳米交联剂和步骤s2制备的聚合稠化剂加入到破胶剂、防膨剂、助排剂、水形成的混合体系中，并搅拌分散后得到压裂液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述s1中，制备纳米交联剂主要包括以下步骤：

s11：制备纳米碳量子点：将有效浓度大于99.5％的柠檬酸和有效浓度大于99.5％的有机胺溶于去离子水中，得到混合溶液，并将混合溶液加热至180～250℃，反应4～8h，得到纳米碳量子点；

s12：在制备的纳米碳量子点中加入金属离子的无机盐，反应1.5～3h，得到纳米交联剂。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述s2中，制备聚合物稠化剂主要包括以下步骤：

s21：取丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、刚性单体，并加入去离子水中，搅拌混合得到混合溶液；

s22：将混合溶液加热至45～60℃，并加入引发剂，搅拌混合均匀后，保温进行聚合反应，其反应时间为6～8h，得到固化的共聚物；

s23：将得到的共聚物剪碎、干燥、粉碎得到聚合稠化剂。

10.权利要求1～6任一项所述的压裂液或权利要求7～9任一项所制备的压裂液在180～280℃的超高温井中压裂改造中的应用。

技术总结
本发明公开一种耐超高温压裂液及其制备方法、应用，涉及油气开发压裂液技术领域；所述稠化剂由丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、刚性单体共聚而成的P(TASN)共聚物。本发明还公开耐超高温压裂液的制备方法，包括以下步骤：丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、刚性单体，并加入去离子水中，得到混合溶液；将混合溶液加热至45～60℃，并加入引发剂，保温进行聚合反应，其反应时间为6～8h，得到固化的共聚物；将得到的共聚物剪碎、干燥、粉碎得到稠化剂。本发明采用丙烯酸、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、刚性单体形成一种在高温下粘度较大、稳定性良好的稠化剂，解决了现有的稠化剂在高温高压环境下易出现交联键断裂导致稳定性差、粘度降低的问题。

技术研发人员：郑存川;张太亮;刘福川;杨龙;林丽丽
受保护的技术使用者：西南石油大学;四川奎能环保科技有限公司
技术研发日：2021.05.14
技术公布日：2021.08.13