本發(fā)明屬于壓裂液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑及其制備方法以及一種壓裂液。

背景技術(shù)：

壓裂液是油氣井增產(chǎn)，水井增注的一項重要技術(shù)措施。人們利用地面高壓泵組，將高粘度液體以大大超過地層吸收能量的排量注入井中。隨著在井底附近形成高壓，此壓力超過井底附近的地應(yīng)力及巖石的擴(kuò)張強(qiáng)度后，此縫向前延伸，并在裂縫中填充支撐劑，停泵后即可在地層中形成足夠長度，一定寬度及高度的填砂裂縫。它具有很高的滲透能力，大大改善了油氣層滲透性，使油氣暢流入井，起到增產(chǎn)、增注的作用。

目前使用最多的壓裂液增稠劑為胍膠及改性胍膠，常用的瓜膠壓裂液因其水不溶物含量較高、破膠不徹底，對儲層滲透率傷害大等缺點(diǎn)而日益引起人們的廣泛關(guān)注，為克服這些問題，人們提出并研制出了無殘渣、破膠徹底的合成聚合物壓裂液體系。常用的這類合成聚合物多為聚丙烯酰胺等，與天然聚合物相比，這些聚合物具有增稠能力強(qiáng)、破膠性能好、殘渣少等特點(diǎn)，但該類合成聚合物壓裂液亦存在不耐溫、剪切穩(wěn)定性差等較多缺點(diǎn)。因此，研究者在此基礎(chǔ)上提出了疏水締合聚合物壓裂液。

水溶性疏水締合聚合物(Hydrophobically Associating Water-Soluble Polymers，HAWSP)，是指在聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團(tuán)的水溶性聚合物。在水溶液中，HAWSP濃度高于臨界締合濃度后，大分子鏈通過疏水締合作用聚集，無需化學(xué)交聯(lián)即形成分子間締合動態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，溶液粘度大幅度升高。同時，某些表面活性劑的加入會增強(qiáng)聚合物分子鏈間的疏水締合作用，使得分子間締合動態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度增大，而HAWSP/表面活性劑溶液中存在的超分子動態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也使得這種溶液具有凍膠的特性，有良好的懸浮穩(wěn)定固體顆?；驓馀莸哪芰Α４送?，該超分子動態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有在高剪切速率下破壞而在低剪切速率下又可逆恢復(fù)的特點(diǎn)，相對于化學(xué)交聯(lián)凍膠(如胍膠體系)有更好的抗剪切能力，且具備優(yōu)異的抗溫、抗鹽性，良好的剪切稀釋性、粘彈性等。這些優(yōu)異的性能均表明疏水締合聚合物/表面活性劑體系具有作為優(yōu)良壓裂液體系的應(yīng)用潛力。

上述涉及的水基壓裂液應(yīng)用性能已逐漸趨于成熟，其現(xiàn)場施工工藝主要采用“邊配邊注”，即連續(xù)配注工藝技術(shù)，就是在現(xiàn)場應(yīng)用直接將增稠劑干粉與水混合形成相應(yīng)的聚合物溶液，再加入相應(yīng)的添加劑形成壓裂液。然而目前這種連續(xù)配注工藝技術(shù)，仍存在一些不足，如壓裂液在現(xiàn)場配制時所需工作強(qiáng)度大，增稠劑干粉投料和粉塵大，混合不均勻，易形成“魚眼”粉粒，產(chǎn)生局部凍膠結(jié)塊，溶解不充分，影響壓裂液性能；此外，施工現(xiàn)場配制數(shù)十乃至數(shù)百立方米的壓裂液，所涉及的液體、設(shè)備以及儀表大大加大了施工成本和施工難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，本發(fā)明提供的增稠劑能有效解決連續(xù)混配中的溶解性問題，得到的壓裂液具有良好的性能，降低了工藝難度及生產(chǎn)成本，同時減小了環(huán)境污染。

本發(fā)明提供了一種水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：

18wt％～50wt％的分散介質(zhì)，所述分散介質(zhì)為水；

18wt％～50wt％的分散相，所述分散相為與水互不相容的有機(jī)溶劑；

20wt％～40wt％疏水締合聚合物壓裂液增稠劑；

2.5wt％～6wt％的復(fù)合乳化劑，所述復(fù)合乳化劑為HLB值為7～10的乳化劑和HLB值為11～14的乳化劑復(fù)配的復(fù)合乳化劑；

上述各組分含量之和為100wt％。

優(yōu)選的，所述HLB值為7～10的乳化劑與HLB值為11～14的乳化劑的質(zhì)量比為(4～8):(1～3)。

優(yōu)選的，所述HLB值7～10的乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-4、聚氧乙烯蓖麻油EL-20、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM、硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6、聚氧乙烯蓖麻油HEL20、月桂酸聚氧乙烯醚LAE-4、平平加O O-5、油酸聚氧乙烯酯A-105和聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL中的一種或多種。

所述HLB值11～14的乳化劑為硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10、聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、烷基糖苷APG1214、烷基酚聚氧乙烯醚TX-7、烷基酚聚氧乙烯醚TX-9、油酸聚氧乙烯酯A-110、油酸聚氧乙烯酯A-115、平平加O O-8、平平加O O-9、平平加O O-10、聚氧乙烯蓖麻油EL-30、聚氧乙烯蓖麻油EL-40、聚氧乙烯蓖麻油HEL-40和聚乙二醇單油酸酯PEG400MO中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述復(fù)合乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3與烷基糖苷APG1214形成的復(fù)合乳化劑、月桂酸聚氧乙烯醚LAE-4與聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO形成的復(fù)合乳化劑、硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6與平平加O O-8形成的復(fù)合乳化劑、聚氧乙烯蓖麻油EL-20與脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5形成的復(fù)合乳化劑、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM與烷基酚聚氧乙烯醚TX-7形成的復(fù)合乳化劑、平平加O O-5與聚氧乙烯蓖麻油EL-40形成的復(fù)合乳化劑、聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL與硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10形成的復(fù)合乳化劑。

優(yōu)選的，所述疏水締合聚合物壓裂液增稠劑選自丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-烷基取代丙烯酰胺共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/N-烷基取代丙烯酰胺共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/氟取代的丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/氟取代的甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/烯丙基烷基季銨鹽共聚物和丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸鹽共聚物中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述與水互不相容的有機(jī)溶劑選自柴油、煤油、液體石蠟和白油中的一種或多種。

本發(fā)明還提供了一種上述水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備方法，包括以下步驟：

A)將分散相、分散介質(zhì)和復(fù)合乳化劑混合攪拌，得到水包油乳液；

B)向所述水包油乳液中加入疏水締合聚合物壓裂液增稠劑，混合攪拌，得到水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

優(yōu)選的，步驟A)中，所述混合攪拌的溫度為35～70℃，所述混合攪拌的轉(zhuǎn)速為300～800rmp，所述混合攪拌的時間為20～60min。

優(yōu)選的，步驟B)中，所述混合攪拌溫度為35～70℃，所述混合攪拌的轉(zhuǎn)速為600～2000rmp，所述混合攪拌時間為40～120min。

本發(fā)明還提供了一種壓裂液，包括以下組分：

0.5wt％～2wt％的粘土防膨劑；

0.1wt％～0.6wt％的表面活性劑；

0.05wt％～0.15wt％的破膠劑；

0.8wt％～5.2wt％的上述水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑或上述制備方法制備得到的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑；

余量為水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：18wt％～50wt％的分散介質(zhì)，所述分散介質(zhì)為水；18wt％～50wt％的分散相，所述分散相為與水互不相容的有機(jī)溶劑；20wt％～40wt％疏水締合聚合物壓裂液增稠劑；2.5wt％～6wt％的復(fù)合乳化劑，所述復(fù)合乳化劑包括HLB值為7～10的乳化劑和HLB值為11～14的乳化劑的復(fù)配體系；上述各組分含量之和為100wt％。本發(fā)明提供的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑中含有的復(fù)合乳化劑能在溶液中與疏水締合聚合物壓裂液增稠劑發(fā)生相互作用增大體系的粘度。在溶液中，由水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的壓裂液溶液中的增稠劑與表面活性劑復(fù)配后能使分子間締合動態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度增大，增強(qiáng)壓裂液體系的攜砂性、耐溫、抗剪切等性能，所選用的乳化劑及加量對壓裂液體系均具有正協(xié)同效應(yīng)。另外，本發(fā)明將連續(xù)配注工藝技術(shù)改為半連續(xù)配注工藝技術(shù)，也就是在基地配制好高濃度的疏水締合聚合物增稠劑漿料，即締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，并于施工現(xiàn)場通過混配器，使締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑與水混合后再添加相應(yīng)的添加劑制備所需的水基壓裂液，該法操作簡單，增稠劑溶解時間明顯縮短，溶解性能明顯提高，且不產(chǎn)生魚眼粉粒，提高了壓裂液的性能，較大程度降低了工藝難度及生產(chǎn)成本，同時減小了環(huán)境污染。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；

圖2為實(shí)施例2制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；

圖3為實(shí)施例3制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；

圖4為實(shí)施例4制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；

圖5為實(shí)施例5制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；

圖6為實(shí)施例6制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；

圖7為實(shí)施例7制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：

18wt％～50wt％的分散介質(zhì)，所述分散介質(zhì)為水；

18wt％～50wt％的分散相，所述分散相為與水互不相容的有機(jī)溶劑；

20wt％～40wt％疏水締合聚合物壓裂液增稠劑；

2.5wt％～6wt％的復(fù)合乳化劑，所述復(fù)合乳化劑為HLB值為7～10的乳化劑和HLB值為11～14的乳化劑復(fù)配的復(fù)合乳化劑；

上述各組分含量之和為100wt％。

本發(fā)明提供的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑包括分散介質(zhì)，所述分散介質(zhì)為水。所述分散介質(zhì)的添加量為18wt％～50wt％，優(yōu)選為25wt％～45wt％，更優(yōu)選為30wt％～40wt％。

本發(fā)明提供的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑包括分散相，所述分散相為與水互不相容的有機(jī)溶劑，所述與水互不相容的有機(jī)溶劑柴油、煤油、液體石蠟和白油中的一種或多種，優(yōu)選為柴油或煤油。所述分散相的添加量為18wt％～50wt％，優(yōu)選為25wt％～45wt％，更優(yōu)選為30wt％～40wt％。

本發(fā)明提供的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑包括疏水締合聚合物壓裂液增稠劑，所述疏水締合聚合物壓裂液增稠劑選自丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-烷基取代丙烯酰胺共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/N-烷基取代丙烯酰胺共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/氟取代的丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/氟取代的甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/烯丙基烷基季銨鹽共聚物和丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸鹽共聚物中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-烷基取代丙烯酰胺共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/N-烷基取代丙烯酰胺共聚物中烷基碳原子個數(shù)為6～30。

優(yōu)選的，所述丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/甲基丙烯酸烷基酯共聚物中烷基碳原子個數(shù)為6～30。

優(yōu)選的，所述丙烯酰胺/丙烯酸鈉/氟取代的丙烯酸烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/氟取代的甲基丙烯酸烷基酯共聚物中烷基碳原子個數(shù)為6～40，所述氟取代的丙烯酸酯中氟取代的個數(shù)為4～10。

優(yōu)選的，所述丙烯酰胺/丙烯酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/烯丙基烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/烯丙基烷基季銨鹽共聚物中烷基碳原子個數(shù)為4～25。

優(yōu)選的，所述丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸鹽共聚物中烷基碳原子個數(shù)為4～20。

更優(yōu)選的，所述疏水締合聚合物壓裂液增稠劑選自丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-十二烷基取代丙烯酰胺共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/N-十四烷基取代丙烯酰胺共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酸十四烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸十六烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/丙烯酸十八烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/丙烯酸十八烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/丙烯酸十四烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/甲基丙烯酸十六烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/甲基丙烯酸十八烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸十四烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/甲基丙烯酸十六烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/甲基丙烯酸十八烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/四氟丙烯酸十六烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/四氟甲基丙烯酸十四烷基酯共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/烯丙基十二烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/烯丙基十四烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/烯丙基十六烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/烯丙基十八烷基季銨鹽共聚物，丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/烯丙基十四烷基季銨鹽共聚物和丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酰胺十六烷基磺酸鈉鹽共聚物中的一種或多種。

在本發(fā)明中，所述疏水締合聚合物壓裂液增稠劑干粉采用100目篩網(wǎng)過濾。

所述疏水締合聚合物壓裂液增稠劑的添加量為20wt％～40wt％，優(yōu)選為25wt％～35wt％，更優(yōu)選為27wt％～33wt％。

本發(fā)明提供的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑還包括復(fù)合乳化劑，所述為HLB值為7～10的乳化劑和HLB值為11～14的乳化劑復(fù)配的復(fù)合乳化劑。其中，所述復(fù)合乳化劑的添加量為2.5wt％～6wt％，優(yōu)選為2.9wt％～5wt％，更優(yōu)選為3.1wt％～4.5wt％。

在本發(fā)明中，所述HLB值為7～10的乳化劑與HLB值為11～14的乳化劑的質(zhì)量比為(4～8):(1～3)，優(yōu)選為(5～7):(1.5～2.5)。

其中，所述HLB值7～10的乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-4、聚氧乙烯蓖麻油EL-20、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM、硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6、聚氧乙烯蓖麻油HEL20、月桂酸聚氧乙烯醚LAE-4、平平加O O-5、油酸聚氧乙烯酯A-105和聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL中的一種或多種，優(yōu)選為脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3、月桂酸聚氧乙烯醚LAE-4、聚氧乙烯蓖麻油EL-20、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM、平平加O O-5、硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6和聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL中的一種或多種；

所述HLB值11～14的乳化劑為硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10、聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、烷基糖苷APG1214、烷基酚聚氧乙烯醚TX-7、烷基酚聚氧乙烯醚TX-9、油酸聚氧乙烯酯A-110、油酸聚氧乙烯酯A-115、平平加O O-8、平平加O O-9、平平加O O-10、聚氧乙烯蓖麻油EL-30、聚氧乙烯蓖麻油EL-40、聚氧乙烯蓖麻油HEL-40和聚乙二醇單油酸酯PEG400MO中的一種或多種；優(yōu)選為硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10、聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、平平加O O-8、烷基糖苷APG1214、烷基酚聚氧乙烯醚TX-7、和聚氧乙烯蓖麻油HEL-40中的一種或多種。

在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，所述復(fù)合乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3與烷基糖苷APG1214形成的復(fù)合乳化劑；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述復(fù)合乳化劑為月桂酸聚氧乙烯醚LAE-4與聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO形成的復(fù)合乳化劑；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述復(fù)合乳化劑為硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6與平平加O O-8形成的復(fù)合乳化劑；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述復(fù)合乳化劑為聚氧乙烯蓖麻油EL-20與脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5形成的復(fù)合乳化劑；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述復(fù)合乳化劑為雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM與烷基酚聚氧乙烯醚TX-7形成的復(fù)合乳化劑；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述復(fù)合乳化劑為平平加O O-5與聚氧乙烯蓖麻油HEL-40形成的復(fù)合乳化劑；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述復(fù)合乳化劑為聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL與硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10形成的復(fù)合乳化劑。

本發(fā)明提供的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑中含有的復(fù)合乳化劑體系能增強(qiáng)體系穩(wěn)定性，其中復(fù)合乳化劑中HLB值較大的部分增強(qiáng)了其與水之間的親和力，而且兩種乳化劑的復(fù)合使用，乳液體系中的乳化劑分子交替的吸附在乳膠粒的表面，也就相當(dāng)于在非離子型的乳化劑之間又嵌入了非離子型的乳化劑分子，這就大大增強(qiáng)了乳化劑在乳膠粒上吸附的牢固程度，再加上非離子表面活性劑本身具有保護(hù)乳膠粒的作用，從而進(jìn)一步提高了乳液體系的穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供了一種上述水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備方法，包括以下步驟：

A)將分散相、分散介質(zhì)和復(fù)合乳化劑混合攪拌，得到水包油乳液；

B)向所述水包油乳液中加入疏水締合聚合物壓裂液增稠劑，混合攪拌，得到水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

本發(fā)明首先將分散相、分散介質(zhì)和復(fù)合乳化劑混合攪拌，得到水包油乳液；

在本發(fā)明中，混合攪拌的溫度為35～70℃，優(yōu)選為40～65℃，更優(yōu)選為50～60℃；所述混合攪拌的轉(zhuǎn)速為300～800rmp，優(yōu)選為400～700rmp；所述混合攪拌的時間為20～60min。

得到水包油乳液后，向所述水包油乳液中加入疏水締合聚合物壓裂液增稠劑，混合攪拌，得到水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

其中，所述混合攪拌溫度為35～70℃，優(yōu)選為40～65℃，更優(yōu)選為50～60℃；所述混合攪拌的轉(zhuǎn)速為600～2000rmp，優(yōu)選為800～1500rmp；所述混合攪拌時間為40～120min，優(yōu)選為60～100min。

本發(fā)明還提供了一種壓裂液，包括以下組分：

0.5wt％～2wt％的粘土防膨劑；

0.1wt％～0.6wt％的表面活性劑；

0.05wt％～0.15wt％的破膠劑；

0.8wt％～5.2wt％的上述水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑或上述制備方法制備得到的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑；

余量為水。

本發(fā)明提供的本發(fā)明提供的壓裂液以水為基質(zhì)，其中包括粘土防膨劑，所述粘土防膨劑優(yōu)選為KCl、NH₄Cl、二甲基二烯丙基氯化銨聚合物(P_(DMDAAC))或甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化銨聚合物(P_(DMAEMA))，所述粘土防膨劑的用量為0.5wt％～2wt％，優(yōu)選為0.8wt％～1.5wt％。

本發(fā)明提供的壓裂液還包括表面活性劑，所述表面活性劑優(yōu)選為烷基糖苷APG1214、烷基酚聚氧乙烯醚TX-7、硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10、烷基酚聚氧乙烯醚TX-9。所述表面活性劑的用量為0.1wt％～0.6wt％，根據(jù)壓裂液中增稠劑的含量確定優(yōu)選的表面活性劑用量范圍。

本發(fā)明提供的壓裂液還包括上述水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，所述水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的用量為0.8wt％～5.2wt％，根據(jù)地層溫度確定優(yōu)選的壓裂液中增稠劑的用量范圍。

本發(fā)明提供的壓裂液還包括破膠劑，所述破膠劑為過硫酸銨、過硫酸鉀或過氧化氫。所述破膠劑的用量為0.05wt％～0.15wt％，根據(jù)壓裂液中增稠劑有效濃度、地層溫度及壓裂施工時間確定優(yōu)選的破膠劑用量范圍。

本發(fā)明所述的復(fù)合乳化劑能在溶液中與疏水締合聚合物壓裂液增稠劑發(fā)生相互作用增大體系的粘度。在溶液中，由水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的壓裂液溶液中增稠劑與表面活性劑復(fù)配后能使分子間締合動態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度增大，增強(qiáng)壓裂液體系的攜砂性、耐溫、抗剪切等性能，所選用的乳化劑及加量對壓裂液體系均具有正協(xié)同效應(yīng)。另外，本發(fā)明將連續(xù)配注工藝技術(shù)改為半連續(xù)配注工藝技術(shù)，也就是在基地配制好高濃度的疏水締合聚合物增稠劑漿料，即締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，并于施工現(xiàn)場通過混配器，使締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑與水混合后再添加相應(yīng)的添加劑制備所需的水基壓裂液，該法操作簡單，增稠劑溶解時間明顯縮短，溶解性能明顯提高，且不產(chǎn)生“魚眼”粉粒，提高了壓裂液的性能，較大程度降低了工藝難度及生產(chǎn)成本，同時減小了環(huán)境污染。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑及其制備方法以及壓裂液進(jìn)行說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

水包油(O/W)締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備(復(fù)合乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3+烷基糖苷APG1214)

(1)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

0#柴油28.71％，水43.06％，疏水締合聚合物壓裂液增稠劑(以下簡稱壓裂液增稠劑)25％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3 2.87％，烷基糖苷APG1214 0.36％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-十二烷基取代丙烯酰胺共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為AEO-3和APG1214(比例8:1)，制備步驟如下：

于60℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為4:6，將287.1g柴油、430.6g水、28.7g AEO-3、3.6g APG1214混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入250g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(2)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

煤油33.13％，水33.13％，壓裂液增稠劑30％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3 3.06％，烷基糖苷APG1214 0.68％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/N-十四烷基取代丙烯酰胺共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為AEO-3和APG1214(比例9:2)，制備步驟如下：

于55℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5:5，將331.3g煤油、331.3g水、30.6g AEO-3、6.8g APG1214混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入300g壓裂液增稠劑，經(jīng)1200rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(3)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

白油36.25％，水24.17％，壓裂液增稠劑35％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3 3.27％，烷基糖苷APG1214 1.31％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酸十四烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為AEO-3和APG1214(比例5:2)，制備步驟如下：

于50℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為6:4，將362.5g白油、241.7g水、32.7g AEO-3、13.1g APG1214混合均勻乳化，500rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入350g壓裂液增稠劑，經(jīng)1200rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

實(shí)施例2

水包油(O/W)締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備(復(fù)合乳化劑為月桂酸聚氧乙烯醚LAE-4+聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO)

(1)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

0#柴油28.71％，水43.06％，壓裂液增稠劑25％，月桂酸聚氧乙烯醚LAE-4 2.87％，聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO 0.36％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸十六烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為LAE-4和PEG600DO(比例8:1)，制備步驟如下：

于40℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為4:6，將287.1g柴油、430.6g水、28.7g LAE-4、3.6g PEG600DO混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入250g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(2)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

液體石蠟34.13％，水34.13％，壓裂液增稠劑28％，月桂酸聚氧乙烯醚LAE-4 3.06％，聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO 0.68％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/丙烯酸十八烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為LAE-4和PEG600DO(比例9:2)，制備步驟如下：

于55℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5:5，將341.3g液體石蠟、341.3g水、30.6g LAE-4、6.8g PEG600DO混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入280g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(3)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

煤油36.25％，水24.17％，壓裂液增稠劑35％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-4 3.27％，聚乙二醇雙油酸酯PEG600DO 1.31％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/丙烯酸十八烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為LAE-4和PEG600DO(比例5:2)，制備步驟如下：

于60℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為6:4，將362.5g煤油、241.7g水、32.7g LAE-4、13.1g PEG600DO混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入350g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

實(shí)施例3

水包油(O/W)締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備(復(fù)合乳化劑為硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6+平平加O O-8)

(1)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

白油30.71％，水46.06％，壓裂液增稠劑20％，硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6 2.87％，平平加O O-8 0.36％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/丙烯酸十四烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為SG-6和O-8(比例8:1)，制備步驟如下：

于50℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為4:6，將307.1g白油、460.6g水、28.7g SG-6、3.6g O-8混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入200g壓裂液增稠劑，經(jīng)800rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(2)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

煤油34.13％，水34.13％，壓裂液增稠劑28％，硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6 3.06％，平平加O O-8 0.68％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/甲基丙烯酸十六烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為SG-6和O-8(比例9:2)，制備步驟如下：

于55℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5:5，將341.3g煤油、341.3g水、30.6g SG-6、6.8g O-8混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入280g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(3)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

0#柴油33.25％，水22.17％，壓裂液增稠劑40％，硬脂酸聚氧乙烯醚SG-6 3.27％，平平加O O-8 1.31％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/甲基丙烯酸十八烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為SG-6和O-8(比例5:2)，制備步驟如下：

于60℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為6:4，將332.5g柴油、221.7g水、32.7g SG-6、13.1g O-8混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入400g壓裂液增稠劑，經(jīng)1200rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

實(shí)施例4

水包油(O/W)締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備(復(fù)合乳化劑為聚氧乙烯蓖麻油EL-20+脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5)

(1)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

0#柴油28.71％，水43.06％，壓裂液增稠劑25％，聚氧乙烯蓖麻油EL-20 2.87％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5 0.36％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸十四烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為EL-20和AEO-5(比例8:1)，制備步驟如下：

于50℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為4:6，將287.1g柴油、430.6g水、28.7g EL-20、3.6g AEO-5混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入250g壓裂液增稠劑，經(jīng)800rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(2)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

液體石蠟34.13％，水34.13％，壓裂液增稠劑28％，聚氧乙烯蓖麻油EL-20 3.06％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5 0.68％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/甲基丙烯酸十六烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為EL-20和AEO-5(比例9:2)，制備步驟如下：

于55℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5:5，將341.3g液體石蠟、341.3g水、30.6g EL-20、6.8g AEO-5混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入280g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(3)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

煤油39.25％，水26.17％，壓裂液增稠劑30％，聚氧乙烯蓖麻油EL-20 3.27％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-5 1.31％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/甲基丙烯酸十八烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為EL-20和AEO-5(比例5:2)，制備步驟如下：

于60℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為6:4，將392.5g煤油、261.7g水、32.7g EL-20、13.1g AEO-5混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入300g壓裂液增稠劑，經(jīng)1200rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

實(shí)施例5

水包油(O/W)締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備(復(fù)合乳化劑為雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM+烷基酚聚氧乙烯醚TX-7)

(1)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

0#柴油35.88％，水35.88％，壓裂液增稠劑25％，雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM2.88％，烷基酚聚氧乙烯醚TX-7 0.36％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/四氟丙烯酸十六烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為DATEM和TX-7(比例8:1)，制備步驟如下：

于45℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5:5，將358.8g柴油、358.8g水、28.8g DATEM、3.6g TX-7混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入250g壓裂液增稠劑，經(jīng)800rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(2)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

白油37.54％，水30.72％，壓裂液增稠劑28％，雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM3.06％，烷基酚聚氧乙烯醚TX-7 0.68％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/四氟甲基丙烯酸十四烷基酯共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為DATEM和TX-7(比例9:2)，制備步驟如下：

于50℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5.5:4.5，將375.4g白油、307.2g水、30.6g DATEM、6.8g TX-7混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入280g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(3)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

液體石蠟39.25％，水26.17％，壓裂液增稠劑30％，雙乙酰酒石酸單雙甘油酯DATEM 3.27％，烷基酚聚氧乙烯醚TX-7 1.31％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/烯丙基十二烷基季銨鹽共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為DATEM和TX-7(比例5:2)，制備步驟如下：

于60℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為6:4，將392.5g液體石蠟、261.7g水、32.7g DATEM、13.1g TX-7混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入300g壓裂液增稠劑，經(jīng)1200rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

實(shí)施例6

水包油(O/W)締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備(復(fù)合乳化劑為平平加O O-5+聚氧乙烯蓖麻油EL-40)

(1)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

煤油35.88％，水35.88％，壓裂液增稠劑25％，平平加O O-5 2.88％，聚氧乙烯蓖麻油EL-40 0.36％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/烯丙基十四烷基季銨鹽共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為O-5和EL-40(比例8:1)，制備步驟如下：

于50℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5:5，將358.8g煤油、358.8g水、28.8g O-5、3.6g EL-40混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入250g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(2)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

白油37.54％，水30.72％，壓裂液增稠劑28％，平平加O O-5 3.06％，聚氧乙烯蓖麻油EL-40 0.68％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/N-乙烯基吡咯烷酮/烯丙基十六烷基季銨鹽共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為O-5和EL-40(比例9:2)，制備步驟如下：

于60℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5.5:4.5，將375.4g白油、307.2g水、30.6g O-5、6.8g EL-40混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入280g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(3)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

0#柴油39.25％，水26.17％，壓裂液增稠劑30％，平平加O O-5 3.27％，聚氧乙烯蓖麻油EL-40 1.31％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/苯乙烯磺酸鈉/烯丙基十八烷基季銨鹽共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為O-5和EL-40(比例5:2)，制備步驟如下：

于65℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為6:4，將392.5g柴油、261.7g水、32.7g O-5、13.1g EL-40混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入300g壓裂液增稠劑，經(jīng)1200rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

實(shí)施例7

水包油(O/W)締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的制備(復(fù)合乳化劑為聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL+硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10)

(1)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

0#柴油28.71％，水43.06％，壓裂液增稠劑25％，聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL2.87％，硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10 0.36％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/乙烯基磺酸鹽/烯丙基十四烷基季銨鹽共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為PEG400DL和SG-10(比例8:1)，制備步驟如下：

于50℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為4:6，將287.1g柴油、430.6g水、28.7g PEG400DL、3.6g SG-10混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入250g壓裂液增稠劑，經(jīng)800rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(2)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

煤油34.13％，水34.13％，壓裂液增稠劑28％，聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL 3.07％，硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10 0.68％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/丙烯酰胺十六烷基磺酸鈉鹽共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為PEG400DL和SG-10(比例9:2)，制備步驟如下：

于55℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為5:5，將341.3g煤油、341.3g水、30.7g PEG400DL、6.8g SG-10混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入280g壓裂液增稠劑，經(jīng)1000rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

(3)一種O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

0#柴油36.25％，水24.17％，壓裂液增稠劑35％，聚乙二醇雙月桂酸酯PEG400DL3.27％，硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10 1.31％；

所述的壓裂液增稠劑為丙烯酰胺/丙烯酸鈉/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉/烯丙基二十烷基季銨鹽共聚物，所述的復(fù)合乳化劑為PEG400DL和SG-10(比例5:2)，制備步驟如下：

于60℃溫度下，控制油水質(zhì)量比為6:4，將362.5g柴油、241.7g水、32.7g PEG400DL、13.1g SG-10混合均勻乳化，600rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌30min形成穩(wěn)定的水包油乳液，最后加入350g壓裂液增稠劑，經(jīng)1200rmp的高速剪切形成均勻穩(wěn)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％的O/W締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑。

實(shí)施例8

實(shí)施例1～7制備的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的性能

1、水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑穩(wěn)定性

將實(shí)施例1～7所配制的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑分別放置于5℃、25℃、40℃條件下存儲120d后濃縮增稠劑體系未出現(xiàn)分層、沉降等現(xiàn)象，濃縮增稠劑體系保持穩(wěn)定，由此說明，在5～40℃下，由本發(fā)明制備的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑穩(wěn)定時間大于120d，穩(wěn)定性良好。

2、溶解性能

溶解是指水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑產(chǎn)品與自來水按照一定比例稀釋的過程，所獲得稀釋液粘度達(dá)到穩(wěn)定的時間越短，說明其溶解性能越好，越能適應(yīng)現(xiàn)場規(guī)模使用。

將實(shí)施例1～7中(1)、(2)、(3)制備得到的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑產(chǎn)品和對應(yīng)的疏水締合聚合物壓裂液增稠劑干粉分別用自來水稀釋為5000mg/L的低濃度溶液，采用Waring攪拌器攪拌混合均勻，并控制轉(zhuǎn)速為3000rmp，測定實(shí)施例締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的溶解性能，以溶液粘度達(dá)到最大并保持平穩(wěn)，且無顆粒時所需要的時間為溶解時間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1實(shí)施例1～7O/W型締合非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑溶解性能測試結(jié)果

從表1中可以看出，由實(shí)施例1～7所制備的濃縮增稠劑配制低濃度壓裂液的過程中，能快速溶解，溶解時間較短；溶解過程無“魚眼”粉粒，溶解時間為0.75min，說明實(shí)施例1～7制備的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑能快速溶解，符合現(xiàn)場使用要求。而由相應(yīng)的疏水締合聚合物壓裂液增稠劑超細(xì)粉配制的低濃度壓裂液溶解過程中容易產(chǎn)生“魚眼”粉粒，溶解時間為7～8min，因此在溶解性能方面本發(fā)明的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑有較大的優(yōu)勢，能夠滿足現(xiàn)場施工需要。

3、締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑應(yīng)用性能

(1)壓裂液樣品配制

分別采用實(shí)施例1～7中(1)所制備的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑來配制壓裂液樣品實(shí)施例1～7(1)1#、實(shí)施例1～7(1)2#、實(shí)施例1～7(1)3#；分別采用實(shí)施例1～7中(2)所制備的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑來配制壓裂液樣品實(shí)施例1～7(2)1#、實(shí)施例1～7(2)2#、實(shí)施例1～7(2)3#；分別采用實(shí)施例1～7中(3)所制備的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑來配制壓裂液樣品實(shí)施例1～7(3)1#、實(shí)施例1～7(3)2#、實(shí)施例1～7(3)3#樣品：

將實(shí)施例1～7中(1)、(2)、(3)制備水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑分別與自來水、粘土防膨劑、破膠劑、表面活性劑混合攪拌均勻配制成壓裂液溶液實(shí)施例1～7(1)1#、實(shí)施例1～7(1)2#、實(shí)施例1～7(1)3#；實(shí)施例1～7(2)1#、實(shí)施例1～7(2)2#、實(shí)施例1～7(2)3#；實(shí)施例1～7(3)1#、實(shí)施例1～7(3)2#、實(shí)施例1～7(3)3#樣品：

所有壓裂液樣品中的1#樣品的壓裂液增稠劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3wt％，2#樣品的壓裂液增稠劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.35wt％，3#樣品的壓裂液增稠劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6wt％(所述壓裂液增稠劑以下簡稱為主劑，若實(shí)施例中的締合型非交聯(lián)濃縮增稠劑中壓裂液增稠劑的有效濃度為25％，那么壓裂液樣品1#、2#、3#中對應(yīng)締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就分別為1.2wt％、1.4wt％、2.4wt％，其他以此類推)，所述粘土防膨劑為KCl，所述破膠劑為過硫酸銨，所述表面活性劑為烷基糖苷APG1214、烷基酚聚氧乙烯醚TX-7、硬脂酸聚氧乙烯醚SG-10、烷基酚聚氧乙烯醚TX-9中的一種，其具體組成如表2所示。

表2實(shí)施例1～7壓裂液樣品配方組成

(2)壓裂液性能測試：

耐溫抗剪切性能：耐溫抗剪性是評價壓裂液的一項重要指標(biāo)，按照現(xiàn)場使用要求，壓裂液在特定地層溫度170s^-1下剪切后粘度應(yīng)＞50mPa·s，根據(jù)此條件還可以篩選不同溫度下適合該條件的壓裂液配方?，F(xiàn)采用Physica MCR301高級流變儀將所獲得壓裂液樣品實(shí)施例1～7(1)3#樣品、實(shí)施例1～7(2)3#樣品、實(shí)施例1～7(3)3#樣品在150℃，170s^-1下測試其耐溫抗剪切性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1～7所示。圖1為實(shí)施例1制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；圖2為實(shí)施例2制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；圖3為實(shí)施例3制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；圖4為實(shí)施例4制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；圖5為實(shí)施例5制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；圖6為實(shí)施例6制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能；圖7為實(shí)施例7制備的3個水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的3#壓裂液樣品的耐溫抗剪性能。

結(jié)合圖1～7，將圖1～7的數(shù)據(jù)總結(jié)如表3，從圖1～7和表3中均可以看出，壓裂液增稠劑主劑為0.6％時的壓裂液樣品在150℃，170s^-1剪切2h后粘度均＞50mPa·s，說明本發(fā)明提供的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑具有較好的耐溫耐剪切能力，完全可以滿足儲層溫度在150℃以內(nèi)的壓裂施工。

(3)壓裂液攜砂及破膠性能

攜砂性能：將粒度為20～40目的陶粒30mL懸浮在100mL壓裂液(如表2中所形成的壓裂液)中，在90℃測試不同壓裂液配方的攜砂能力，記錄各壓裂液體系的攜砂性能。其中，破膠性能、動態(tài)濾失性能、粘彈性能的測試方法均參照SY/T5107-2005《水基壓裂液通用標(biāo)準(zhǔn)》中壓裂液性能評價方法，測試溫度為90℃，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3實(shí)施例1～7所配制的壓裂液樣品性能

由表3可知，1#壓裂液樣品主劑濃度較低，攜砂時間約70～100min，隨著主劑濃度的增加，體系的攜砂性能增加，3#壓裂液樣品攜砂時間約350～390min，說明本發(fā)明的水包油締合型非交聯(lián)壓裂液濃縮增稠劑所配制的壓裂液體系樣品具有較好的攜砂能力，同時，壓裂液樣品的粘彈性均符合SY/T6376-2008《壓裂液通用技術(shù)條件》對水基壓裂液粘彈性G＇≥1.0Pa，G〞≥0.3Pa要求，完全可以滿足現(xiàn)場加砂施工要求。

為了提高壓裂液的返排效果，降低對儲層的傷害，要求壓裂液在施工結(jié)束時能快速徹底破膠，且破膠時間和裂縫閉合時間相匹配，以過硫酸銨為破膠劑，對實(shí)施例中壓裂液樣品進(jìn)行了破膠實(shí)驗(yàn)，從表3中可以看出在壓裂液配方中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.06％～0.15％的過硫酸銨，2～3h后完全破膠，采用品氏毛細(xì)管黏度計測定破膠液的黏度均＜3mPa·s，采用JYW-200型自動表/界面張力儀測定其表面張力均＜28mN/m，符合SY/T6376-2008《壓裂液通用技術(shù)條件》關(guān)于水基壓裂液破膠液表面張力＜28mN/m要求。對破膠液進(jìn)行殘渣測定，其殘渣含量均＜40mg/L，完全符合SY/T6376-2008《壓裂液通用技術(shù)條件》中清潔壓裂液殘渣含量≤100mg/L的指標(biāo)，說明該壓裂液是一種清潔壓裂液。

(4)濾失及巖心傷害實(shí)驗(yàn)

按照SY/T5107-2005《水基壓裂液通用標(biāo)準(zhǔn)》中動態(tài)濾失及巖心傷害的測定方法，在90℃，3.5MPa下，以煤油為流動介質(zhì)，選取天然巖心測定了實(shí)施例1～7 1#壓裂液樣品的動態(tài)濾失性及巖心傷害率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4實(shí)施例1～7中1#壓裂液樣品濾失性能及巖心傷害測試

SY/T6376-2008壓裂液通用技術(shù)條件中規(guī)定：水基壓裂液初始濾失量＜5.0×10^-2m³/m²，濾失速度＜1.5×10^-3m/min，濾失系數(shù)＜1.0×10^-3m/min^1/2，動態(tài)濾失巖心損害率≤60％。由表4可以看出，實(shí)施例1～7所配制的壓裂液樣品中1#樣品動態(tài)濾失性及巖心傷害率均能滿足該項規(guī)定，說明該壓裂液是一種濾失性能低，低巖心傷害的清潔壓裂液。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。