CN102321458B - 一种前置酸加砂压裂用隔离液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前置酸加砂压裂用隔离液及其制备方法，该隔离液由以下各组分按重量份配比组成：有机酯20～100份，乳化剂0～1份，粘土稳定剂0～1份，水0～100份。所述有机酯为常见酯类物质，如乙酸乙酯、乙酸丁酯或磷酸三丁酯等，所述乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇油酸酯、脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、山梨坦油酸酯其中一种或两种以上的混合物，所述粘土稳定剂为十二烷基胺乙酸铵、氯化十二烷基三甲铵其中一种或两种混合物。本发明在满足增产改造所需的各项工程性能前提下，为前置酸加砂压裂提高油气井单井产量提供保证，其制备方法操作简便，原材料成本低廉，有效解决了油气田前置酸加砂压裂过程中压裂液破胶的问题。

Description

一种前置酸加砂压裂用隔离液及其制备方法

所属技术领域：

本发明涉及用于油气田前置酸加砂压裂增产措施时采用的隔离液及其制备方法。

背景技术：

加砂压裂长期以来作为油气田提高单井产量的一种主要技术手段为国内外各大油公司广泛采用。然而，常规加砂压裂使用的高粘水基压裂液、支撑剂支撑裂缝存在一系列问题，制约了提高单井产量效果：

（1）存在压裂液破胶不彻底对储层和支撑裂缝的伤害；

（2）存在压裂液残渣残留于支撑裂缝或天然裂缝以及储层孔隙中对渗流通道的堵塞伤害；

（3）存在压裂液滤失进入储层对储层造成伤害；

（4）存在支撑剂破碎后以及储层岩石微粒对支撑裂缝的堵塞伤害；

（5）存在压裂液滤饼对裂缝壁面的伤害；

（6）不能有效清除无机结垢以及钻井或完井过程中进入储层的固相物质对储层的伤害；

（7）对于重复压裂，裂缝沿老裂缝延伸，不能有效沟通裂缝壁面的微裂缝,扩大渗滤面积等等。

前置酸加砂压裂是将酸液在高于破裂压力下泵入地层，使一部分酸液处于裂缝最前缘，一部分酸液滤失到裂缝壁面两侧，随后继续泵入携砂液、顶替液，完成施工。前置酸加砂压裂能有效避免上述弊端，具有下述有点：

（1）前置酸能对粘土矿物起到溶解作用；

（2）压前注酸，预处理地层，降低地层破裂压力；

（3）前置酸可在一定程度上减少压裂液对储层造成的伤害；

（4）前置酸液返排过程中可适当溶解压裂液残渣，实现支撑裂缝的清洗；

（5）前置酸液返排过程中可提高压裂液破胶程度，实现压裂液的非降解性破胶。

但是采用前置酸加砂压裂又有新的问题提出：目前国内外最常使用的压裂液为水基压裂液，主要采用交联的羟丙基瓜胶，通常采用延迟交联的方法以减少摩阻、提高携砂能力，压裂液的PH值需调到9-11左右，通常采用NaOH和NaCO₃进行调节，常用水基压裂液遇酸必然会破胶，即，施工过程中存在的问题就是前置酸和压裂液接触会引起压裂液破胶，从而引起压裂液过多滤失、伤害地层；压裂液破胶会影响压裂液的携砂能力，甚至出现砂堵等。但是，当所有液体进入储层后，酸液与压裂液接触又能起到降解压裂液有利于返排、降低压裂液对储层的伤害有利于提高单井产量。因此采用前置酸加砂压裂施工时需要加入一种隔离液，以隔离前置酸液和压裂液，从而提高施工效果。

目前国内外对于前置酸加砂压裂中的隔离液研制还处于空白。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种前置酸加砂压裂用隔离液，该液体在满足增产改造所需的各项工程性能前提下，解决施工过程中前置酸和压裂液接触破胶的技术难题，为前置酸加砂压裂提高油气井单井产量提供保证，克服了现有技术的缺陷。

本发明的另一目的在于提供该前置酸加砂压裂用隔离液的制备方法，该方法操作简便，原材料成本低廉，有效解决了油气田前置酸加砂压裂过程中压裂液破胶的问题。

为了达到上述技术目的，本发明提供以下技术方案。

一种前置酸加砂压裂用隔离液，由以下各组分按重量份配比组成：

有机酯     20～100份，

乳化剂     0～1份，

粘土稳定剂 0～1份，

水         0～100份。

在本发明中，有机酯为常见酯类物质，如乙酸乙酯、乙酸丁酯或磷酸三丁酯等；乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇油酸酯、脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、山梨坦油酸酯其中一种或两种以上的混合物；粘土稳定剂为十二烷基胺乙酸铵、氯化十二烷基三甲铵其中一种或两种混合物。

以上物质均为市售。

该前置酸加砂压裂用隔离液的制备方法如下：

称取20～100份有机酯，0～1份乳化剂，0～1份粘土稳定剂，0～100份水，将以上物质放入混合容器中，搅拌器以低速转动搅拌120秒，未见溶液分层，即得本发明前置酸加砂压裂用隔离液。

通常所说的隔离液是注水泥过程中在水泥浆和钻井液间注入的一段液体，主要作用是隔开钻井液和水泥浆，避免水泥浆与钻井液接触而发生污染，影响顶替，该隔离液在施工过程中不会注入地层。本发明前置酸加砂压裂隔离液有别于常说的注水泥时用的隔离液，在施工过程中会随酸液和压裂液进入储层。

目前国内外无前置酸加砂压裂用隔离液，现有施工过程中通常采用未交联压裂液作为隔离液，压裂液与酸液混合这样一方面会降低酸液浓度，减小反应活性，另一方面为了避免酸液和携砂液接触破胶，影响压裂液携砂性能，必然会引入大量未交联压裂液作为隔离液，必然会造成较大的储层伤害。本发明在前置酸加砂压裂施工过程中能有效隔离前置酸和压裂液，不与前置酸液和压裂液发生化学反应，不引起携砂液破胶，不会影响酸液和压裂液的各项性能。本发明在前置酸加砂压裂返排阶段由于温度及剪切作用能使前置酸与压裂液接触，溶解压裂液残渣实现支撑裂缝的清洗，起到破胶作用提高返排效率，提高施工效果。本发明在进入地层后由于酯类会少量水解产生酸和醇，酸与醇都不会对地层造成二次伤害。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）前置酸加砂压裂中，隔离液的引入，前置酸与压裂液不会直接接触，因而就不会因为酸液导致压裂液破胶。

（2）前置酸加砂压裂中，隔离液的引入，不会导致压裂液与酸液接触，酸液与压裂液相遇很快相溶，这样就会引起酸液浓度的降低，影响酸液进入储层后的反应性。

（3）前置酸加砂压裂中，隔离液的引入，施工中不会过多的向地层引入压裂液，从而减少压裂液对储层造成的二次伤害。

（4）前置酸加砂压裂中，隔离液的引入，更加完善了前置酸加砂压裂施工工艺。

具体实施方式：

本发明前置酸加砂压裂用隔离液的制备

实施例1

称取50重量份磷酸三丁酯、1重量份的十二烷基胺乙酸铵、0.5重量份的聚氧乙烯脱水山梨醇油酸酯、0.5重量份的山梨坦油酸酯，然后再称取48重量份的水，将四种物质放入搅拌器，低速搅拌120秒，隔离液没有分层，前置酸加砂压裂隔离液即配成。

实施例2

称取50重量份磷酸三丁酯、1重量份的十二烷基胺乙酸铵、0.5重量份的聚氧乙烯脱水山梨醇油酸酯、0.5重量份的脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚，然后再称取48重量份的水，将四种物质放入搅拌器，低速搅拌120秒，隔离液没有分层，前置酸加砂压裂隔离液即配成。

实施例3

称取30重量份乙酸丁酯、1重量份的氯化十二烷基三甲铵、1重量份的聚氧乙烯脱水山梨醇油酸酯，然后再称取68重量份的水，将四种物质放入搅拌器，低速搅拌120秒，隔离液没有分层，前置酸加砂压裂隔离液即配成。

实施例4

称取40重量份乙酸丁酯、1重量份的氯化十二烷基三甲铵、1重量份的聚氧乙烯脱水山梨醇油酸酯，然后再称取58重量份的水，将四种物质放入搅拌器，低速搅拌120秒，隔离液没有分层，前置酸加砂压裂隔离液即配成。

实施例5

称取100重量份乙酸乙酯，前置酸加砂压裂隔离液配成。

本发明前置酸加砂压裂用隔离液的隔离性能测试

实施例6

本发明目前国内外还处于空白状态，所以没有具体的行业标准。根据所需性能制定实验方法测定隔离液性能，结果见表1。

表1本发明前置酸加砂压裂隔离液的性能测试结果

从表1中可以看出，不同的隔离液性能不一样。实际压裂施工过程通常在2h内就全部完成，对于含100重量份酯的隔离液能在所有情况适用，不采用100重量份酯的隔离液主要是从成本出发。对于与酸液有混相带的隔离液，因为隔离液不会与前置酸、压裂液发生化学反应，所以不会影响前置酸和压裂液的性能。从实验结果看出所有实施例都能很好的对前置酸加砂压裂起到隔离效果。

Claims (2)

1.一种前置酸加砂压裂用隔离液，由以下各组分按重量份配比组成：

有机酯     20～100份，

乳化剂     1份，

粘土稳定剂 1份，

水         100份；

所述有机酯为乙酸乙酯、乙酸丁酯或磷酸三丁酯，所述乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇油酸酯、脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、山梨坦油酸酯其中一种或两种以上的混合物，所述粘土稳定剂为十二烷基胺乙酸铵、氯化十二烷基三甲铵其中一种或两种混合物。

2.如权利要求1所述的隔离液的制备方法，其步骤如下：称取20～100份有机酯，1份乳化剂，1份粘土稳定剂，100份水，将以上物质放入混合容器中，搅拌器以低速转动搅拌120秒，未见溶液分层，即得本发明前置酸加砂压裂用隔离液。