CN102093875B - 低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油井或天然气井的压裂增产工艺中所使用的压裂液技术领域，是一种低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液，该低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液是将基液与交联液混合均匀得到半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液，在半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液中追加破胶剂和伴注液氮得到现场施工用的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。本发明具有如下有益效果：溶胀性能好，泡沫性能稳定，压裂液残渣含量低，减少了对储层的伤害，破胶性能好，增加压裂后地层能量，提高返排效率。
Description
技术领域
本发明涉及油井或天然气井的压裂增产工艺中所使用的压裂液技术领域，是一种低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
背景技术
目前，低渗透气藏的主要改造手段是水力压裂，压裂液是水力压裂改造油气层过程中的工作液，压裂液提供了水力压裂施工作业的手段，它起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂深入人工裂缝以及压裂完成后，化学分解或破胶到低粘度，保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝的作用。针对低渗透气藏特点以及气井没有抽油机等设备，只能靠自喷返排，最大程度地增大压裂液的返排，降低压裂液对地层的伤害就显得十分重要。
苏里格气田是鄂尔多斯盆地的主要含气区，属于低压、低渗透和水敏性地层，常规压裂压后返排困难，储层水伤害严重，压裂效果不理想，而泡沫压裂技术颇具优势。泡沫压裂液是在常规植物胶压裂液基础上混拌高浓度的液态N2或CO2等组成以气相为内相、液相为外相的低伤害压裂液。
发明内容
本发明提供了低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液及其制备方法,其克服了现有技术之不足，解决低压低渗气藏采用常规羟丙基胍胶压裂液压裂后残渣含量高、返排困难的问题，其增稠剂残渣含量低、泡沫稳定性好、携砂性能强，110℃内剪切稳定性好，破胶彻底，返排迅速，能够很好的满足低渗气藏的压裂施工要求。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液，其按基液与交联液的体积比为100:0.6混合均匀得到基液与交联液的混合物即半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液；其中，基液按质量百分比组成为超级胍胶0.5%、分散剂0.025%、防膨剂0.3%、助排剂0.5%、发泡剂0.5%、KCl1.0%、杀菌剂0.1%、pH调节剂0.1%、温度稳定剂0.15%和余量的水，分散剂采用柠檬酸或乙酸，防膨剂采用分子量在300至800的小阳离子聚合物，助排剂采用能显著降低气水表面张力的氟碳类表面活性剂复配物，发泡剂采用聚氧乙烯月桂醇醚、聚氧乙烯棕榈醚、聚氧乙烯硬脂醇醚的非离子型表面活性剂中的一种或一种以上的混合物；杀菌剂采用甲醛、戊二醛、氯代酚类的非离子非氧化杀菌剂中的一种或一种以上的混合物；pH调节剂采用NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或一种以上的混合物，温度稳定剂采用硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、六亚甲基四胺的化合物中的一种或一种以上的混合物，交联剂采用硼的有机螯合物，胶联液按质量百分比组成为交联剂50％和水50％。
对上述本发明的技术方案之一可进一步进行如下的选择或/和优化：
上述低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液按下述步骤得到：
第一步骤，制备基液：将所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所需要量的杀菌剂和KCl，然后加入所需要量的超级瓜胶和分散剂，待其溶胀后，依此加入所需要量的防膨剂、助排剂、发泡剂、温度稳定剂并混合均匀，最后加入所需要量的pH调节剂并混合均匀，即完成基液的配制；
第二步骤，制备交联液：将所需要量的水加入到交联液配液池中，然后在交联液配液池中添加所需要量的交联剂并混合均匀，即完成交联液的配制；
第三步骤：将上述的基液与交联液按所需要量混合均匀得到基液与交联液的混合物即得到半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
在上述基液与交联液的混合物即半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液中追加破胶剂和伴注液氮，以150升/分钟至200升/分钟的流量向基液与交联液的混合物中泵入液氮,
并按基液与交联液的混合物的重量百分比向上述基液与交联液的混合物中楔型追加0.005%～0.008%～0.01%～0.03%～0.05%～0.07%～0.09%的破胶剂，即得到现场施工用的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种上述的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液的制备方法,其按下述步骤进行：
第一步骤，制备基液：将所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所需要量的杀菌剂和KCl，然后加入所需要量的超级瓜胶和分散剂，待其溶胀后，依此加入所需要量的防膨剂、助排剂、发泡剂、温度稳定剂并混合均匀，最后加入所需要量的pH调节剂并混合均匀，即完成基液的配制；
第二步骤，制备交联液：将所需要量的水加入到交联液配液池中，然后在交联液配液池中添加所需要量的交联剂并混合均匀，即完成交联液的配制；
第三步骤：将上述的基液与交联液按所需要量混合均匀得到基液与交联液的混合物即得到半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种上述的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液的制备方法,其按下述步骤进行：
第一步骤，制备基液：将所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所需要量的杀菌剂和KCl，然后加入所需要量的超级瓜胶和分散剂，待其溶胀后，依此加入所需要量的防膨剂、助排剂、发泡剂、温度稳定剂并混合均匀，最后加入所需要量的pH调节剂并混合均匀，即完成基液的配制；
第二步骤，制备交联液：将所需要量的水加入到交联液配液池中，然后在交联液配液池中添加所需要量的交联剂并混合均匀，即完成交联液的配制；
第三步骤：将上述的基液与交联液按所需要量混合均匀得到基液与交联液的混合物即得到半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液；在压裂增产工艺中，以150升/分钟至200升/分钟的流量向基液与交联液的混合物中泵入液氮,并按基液与交联液的混合物的重量百分比向混合物中楔型追加0.005%～0.008%～0.01%～0.03%～0.05%～0.07%～0.09%破胶剂，即得到现场施工用的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
本发明具有如下有益效果：（1）溶胀性能好，配制简单，增粘速度快，短时间内压裂液基液粘度可达到最佳粘度。（2）泡沫性能稳定，优选的发泡剂加量为0.5%时，在清水中发泡体积为750ml，半衰期为4min，交联冻胶泡沫半衰期长达50h。（3）该压裂液采用水不溶物含量低于3%的超级瓜胶作为增稠剂，优选配套添加剂，压裂液残渣含量低，减少了对储层的伤害。在温度80℃～110℃时，该压裂液的残渣含量为200～250mg/L。（4）破胶性能好，返排迅速：采用双元破胶技术，通过优选气井助排剂以降低气水表面张力，同时伴注液氮形成泡沫流，增加压裂后地层能量，提高返排效率。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可依据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1，该低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液是按基液与交联液的体积比为100:0.6混合均匀得到基液与交联液的混合物即半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液；其中，基液按质量百分比组成为超级胍胶0.5%、分散剂0.025%、防膨剂0.3%、助排剂0.5%、发泡剂0.5%、KCl1.0%、杀菌剂0.1%、pH调节剂0.1%、温度稳定剂0.15%和余量的水，分散剂采用柠檬酸或乙酸，防膨剂采用分子量在300至800的小阳离子聚合物，助排剂采用能显著降低气水表面张力的氟碳类表面活性剂复配物，发泡剂采用聚氧乙烯月桂醇醚、聚氧乙烯棕榈醚、聚氧乙烯硬脂醇醚的非离子型表面活性剂中的一种或一种以上的混合物；杀菌剂采用甲醛、戊二醛、氯代酚类的非离子非氧化杀菌剂中的一种或一种以上的混合物；pH调节剂采用NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或一种以上的混合物，温度稳定剂采用硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、六亚甲基四胺的化合物中的一种或一种以上的混合物，交联剂采用硼的有机螯合物，胶联液按质量百分比组成为交联剂50％和水50％。
实施例2，与实施例1的不同之处在于：实施例2是在基液与交联液的混合物中追加破胶剂和伴注液氮，以150升/分钟至200升/分钟的流量向基液与交联液的混合物中泵入液氮,并按基液与交联液的混合物的重量百分比向交联液的混合物中加入0.005%至0.09%的破胶剂，即得到现场施工用的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
实施例3，上述实施例1的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液是通过以下步骤得到：
第一步骤，制备基液：将所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所需要量的杀菌剂和KCl，然后加入所需要量的超级瓜胶和分散剂，待其溶胀后，依此加入所需要量的防膨剂、助排剂、发泡剂、温度稳定剂并混合均匀，最后加入所需要量的pH调节剂并混合均匀，即完成基液的配制；
第二步骤，制备交联液：将所需要量的水加入到交联液配液池中，然后在交联液配液池中添加所需要量的交联剂并混合均匀，即完成交联液的配制；
第三步骤：将上述的基液与交联液按所需要量混合均匀得到基液与交联液的混合物即得到半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
实施例4，上述实施例2的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液是通过以下步骤得到的：在实施例1的基液与交联液的混合物即半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液中追加破胶剂和伴注液氮，以150升/分钟至200升/分钟的流量向基液与交联液的混合物中泵入液氮,并按基液与交联液的混合物的重量百分比向混合物中楔型追加0.005%～0.008%～0.01%～0.03%～0.05%～0.07%～0.09%破胶剂，即得到现场施工用的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
实施例5，该液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液的制备方法,其特征在于按下述步骤进行：（在实施例5中，所需要量都按实施例1进行）
第一步骤，制备基液：将所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所需要量的杀菌剂和KCl，然后加入所需要量的超级瓜胶和分散剂，待其溶胀后，依此加入所需要量的防膨剂、助排剂、发泡剂、温度稳定剂并混合均匀，最后加入所需要量的pH调节剂并混合均匀，即完成基液的配制；
第二步骤，制备交联液：将所需要量的水加入到交联液配液池中，然后在交联液配液池中添加所需要量的交联剂并混合均匀，即完成交联液的配制；
第三步骤：将上述的基液与交联液按所需要量混合均匀得到基液与交联液的混合物即得到半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液；在压裂增产工艺中，以150升/分钟至200升/分钟的流量向基液与交联液的混合物中泵入液氮,并按基液与交联液的混合物的重量百分比向上述基液与交联液的混合物中楔型追加0.005%～0.008%～0.01%～0.03%～0.05%～0.07%～0.09%的破胶剂，即得到现场施工用的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。（在实施例5中，所需要量都按实施例1进行）
表1为本发明低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液的性能试验结果。
本发明中所用的超级瓜胶由中国石油物资昆山公司生产，该增稠剂水不溶物含量低，是压裂液的主剂，在配液时加入水中，未加分散剂时不增粘，利于搅拌成均匀的体系，不形成“鱼眼”，既便于配液，又防止“鱼眼”不易破胶对储层的伤害。
表1：低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液性能试验结果
| 配方名称 | 剪切温度（℃） | 剪切粘度（mPa·s） | 剪切粘度（mPa·s） | 剪切粘度（mPa·s） |
| 初始 | 30min | 60min | ||
| 本发明压裂液 | 110 | 480 | 390 | 213 |
Claims (4)
1.一种低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液，其特征在于按基液与交联液的体积比为100:0.6混合均匀得到基液与交联液的混合物即半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液；其中，基液按质量百分比组成为超级胍胶0.5%、分散剂0.025%、防膨剂0.3%、助排剂0.5%、发泡剂0.5%、KCl1.0%、杀菌剂0.1%、pH调节剂0.1%、温度稳定剂0.15%和余量的水，分散剂采用柠檬酸或乙酸，防膨剂采用分子量在300至800的小阳离子聚合物，助排剂采用能显著降低气水表面张力的氟碳类表面活性剂复配物，发泡剂采用聚氧乙烯硬脂醇醚的非离子型表面活性剂中的一种或一种以上的混合物；杀菌剂采用甲醛、戊二醛、氯代酚类的非离子非氧化杀菌剂中的一种或一种以上的混合物；pH调节剂采用NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或一种以上的混合物，温度稳定剂采用硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、六亚甲基四胺的化合物中的一种或一种以上的混合物，交联剂采用硼的有机螯合物，交联液按质量百分比组成为交联剂50％和水50％；其中，上述基液与交联液的混合物即半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液中追加破胶剂和伴注液氮，以150升/分钟至200升/分钟的流量向基液与交联液的混合物中泵入液氮,并按基液与交联液的混合物的重量百分比向混合物中楔型追加0.005%～0.008%～0.01%～0.03%～0.05%～0.07%～0.09%破胶剂，即得到现场施工用的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
2.根据权利要求1所述的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液,其特征在于按下述步骤得到：
第一步骤，制备基液：将所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所需要量的杀菌剂和KCl，然后加入所需要量的超级瓜胶和分散剂，待其溶胀后，依此加入所需要量的防膨剂、助排剂、发泡剂、温度稳定剂并混合均匀，最后加入所需要量的pH调节剂并混合均匀，即完成基液的配制；
第二步骤，制备交联液：将所需要量的水加入到交联液配液池中，然后在交联液配液池中添加所需要量的交联剂并混合均匀，即完成交联液的配制；
第三步骤：将上述的基液与交联液按所需要量混合均匀得到基液与交联液的混合物即得到半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
3.根据权利要求1或2所述的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液,其特征在于聚氧乙烯硬脂醇醚为聚氧乙烯月桂醇醚或聚氧乙烯棕榈醚。
4.一种根据权利要求1所述的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液的制备方法,其特征在于按下述步骤进行：
第一步骤，制备基液：将所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所需要量的杀菌剂和KCl，然后加入所需要量的超级瓜胶和分散剂，待其溶胀后，依此加入所需要量的防膨剂、助排剂、发泡剂、温度稳定剂并混合均匀，最后加入所需要量的pH调节剂并混合均匀，即完成基液的配制；
第二步骤，制备交联液：将所需要量的水加入到交联液配液池中，然后在交联液配液池中添加所需要量的交联剂并混合均匀，即完成交联液的配制；
第三步骤：将上述的基液与交联液按所需要量混合均匀得到基液与交联液的混合物即得到半成品低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液；在压裂增产工艺中，以150升/分钟至200升/分钟的流量向基液与交联液的混合物中泵入液氮,并按基液与交联液的混合物的重量百分比向上述基液与交联液的混合物中楔型追加0.005%～0.008%～0.01%～0.03%～0.05%～0.07%～0.09%的破胶剂，即得到现场施工用的低渗气藏的液氮伴注超级胍胶泡沫压裂液。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |