CN102329603B - 一种低浓度羧甲基压裂液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低浓度羧甲基压裂液及其制备方法。目前采用水力压裂方式进行储层改造，但压裂液体系破胶残渣含量高；储层改造时破胶剂用量较大，平均加量达到0.03%左右；压裂液在地层温度下破胶后，返排液到达地面后，由于温度的降低，存在一定的返交联情况。本发明由水96.15～98.85份，羧甲基瓜尔胶0.25~0.3份，JL-11交联剂0.15~0.25份，表面活性剂0.30～1.0份，粘土稳定剂0.20～1.0份，杀菌剂0.05～0.5份，耐温增强剂0.2～0.8份组成，将制得的溶液Ａ与L-11交联剂，以溶液Ａ：L-11交联剂＝100：0.15～100:.025的体积比进行混合而形成压裂液。本发明在碱性条件下交联的水基压裂液，由于稠化剂浓度低、破胶残渣低、高导流能力，降低了压裂液对储层的伤害，提高增产改造效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于气井压裂增产工艺中所使用的低浓度羧甲基压裂液及其制备方法，具体说是一种以改性的羧甲基胍尔胶为稠化剂、有机锆为交联剂，在碱性条件下交联的水基压裂液及其制备方法。
技术背景
目前，长庆气田储层深度高于3000m，储层温度达到90℃以上，大都采用水力压裂方式进行储层改造，为保证压裂施工的顺利进行，所使用的水基压裂液体系中稠化剂羟丙基瓜尔胶的浓度为0.50%～0.55%，具有较好的造缝和携砂功能，但是该体系存在以下不足：
1、压裂液体系破胶残渣含量高，一般在500～600mg/L；
2、储层改造时破胶剂用量较大，平均加量达到0.03%左右；
3、压裂液在地层温度下破胶后，返排液到达地面后，由于温度的降低，存在一定的返交联情况。
上述因素在一定程度上影响了压裂改造效果。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种降低了压裂液对储层的伤害，提高增产改造效果的低浓度羧甲基压裂液及其制备方法。
为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：
一种低浓度羧甲基压裂液，其特殊之处在于：由以下物质按照重量份组成：
水 96.15～98.85份
羧甲基瓜尔胶 0.25~0.3份
JL-11交联剂 0.15~0.25份
表面活性剂 0.30～1.0份
粘土稳定剂 0.20～1.0份
杀菌剂 0.05～0.5份
耐温增强剂 0. 2 ～0.8份。
上述的L-11交联剂采用有机锆交联剂。
上述的表面活性剂为在水中用来降低水和油的界面张力的烃类乳化剂、烷基磺酸盐类乳化剂、烷基硫酸盐类乳化剂。
上述的粘土稳定剂采用季铵盐类型。
上述的粘土稳定剂采用以三甲基叔胺及其盐酸盐与环氧氯丙烷反应合成生成的三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂。
上述的杀菌剂采用十二烷基二甲基苄基氯化铵或者异噻唑啉酮。
上述的耐温增强剂采用有机碱。
上述的耐温增强剂采用一乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺。
一种低浓度羧甲基压裂液的制备方法，其特殊之处在于：所述的制备方法通过以下步骤实现：
（1）、溶液A的制备：在容器中加入水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，慢慢加入羧甲基瓜尔胶，然后分别加入表面活性剂、粘土稳定剂、杀菌剂、耐温增强剂加完后继续循环或搅拌３０分钟，以便液体混合充分，形成溶液Ａ；
（2）、在压裂施工时，在泵注溶液Ａ的同时，将溶液Ａ与L-11交联剂，以溶液Ａ：L-11交联剂＝100：0.15～100:.025的体积比进行混合而形成压裂液。
与现有技术相比，本发明以改性的羧甲基胍尔胶为稠化剂、有机锆为交联剂，在碱性条件下交联的水基压裂液，由于稠化剂浓度低、破胶残渣低、高导流能力，降低了压裂液对储层的伤害，提高增产改造效果。
附图说明
图1为本发明的耐温性能曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明由以下物质按照重量份组成：
水 96.15～98.85份
羧甲基瓜尔胶 0.25~0.3份
JL-11交联剂 0.15~0.25份
表面活性剂 0.30～1.0份
粘土稳定剂 0.20～1.0份
杀菌剂 0.05～0.5份
耐温增强剂 0. 2 ～0.8份。
上述的JL-11交联剂采用有机锆交联剂。
上述的表面活性剂为在水中用来降低水和油的界面张力的烃类乳化剂、烷基磺酸盐类乳化剂、烷基硫酸盐类乳化剂
上述的粘土稳定剂采用季铵盐类型，如以三甲基叔胺及其盐酸盐与环氧氯丙烷反应合成生成的三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂。
上述的杀菌剂采用十二烷基二甲基苄基氯化铵或者异噻唑啉酮。
上述的耐温增强剂采用有机碱，如一乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺。
制备方法通过以下步骤实现：
（1）、溶液A的制备：在容器中加入水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，慢慢加入羧甲基瓜尔胶，然后分别加入表面活性剂、粘土稳定剂、杀菌剂、耐温增强剂加完后继续循环或搅拌３０分钟，以便液体混合充分，形成溶液Ａ。
（2）、在压裂施工时，在泵注溶液Ａ的同时，将溶液Ａ与L-11交联剂，以溶液Ａ：JL-11交联剂＝100：0.15～100:.025的体积比进行混合而形成压裂液。
实施例1：
首先按照重量份配比以下各物质：
水 96.15份
羧甲基瓜尔胶 0.25份
有机锆交联剂 0.15份
烃类乳化剂 0.30份
三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂 0.20份
十二烷基二甲基苄基氯化铵 0.05份
一乙醇胺 0. 2份。
通过以下步骤实现：
（1）、溶液A的制备：在10m3容器中加入水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，慢慢加入羧甲基瓜尔胶，然后分别加入烃类乳化剂、三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂、十二烷基二甲基苄基氯化铵、一乙醇胺加完后继续循环或搅拌30分钟，以便液体混合充分，形成溶液Ａ。
（2）、在压裂施工时，在泵注溶液Ａ的同时，将溶液Ａ与有机锆交联剂，以溶液Ａ：有机锆交联剂＝100：0.15的体积比进行混合而形成压裂液。
实施例2：
首先按照重量份配比以下各物质：
水 97.5份
羧甲基瓜尔胶 0.275份
有机锆交联剂 0.2份
烷基磺酸盐类乳化剂 0.65份
三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂 0.6份
异噻唑啉酮 0.275份
三乙醇胺 0. 5份。
通过以下步骤实现：
（1）、溶液A的制备：在10m3容器中加入水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，慢慢加入羧甲基瓜尔胶，然后分别加入烷基磺酸盐类乳化剂、三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂、异噻唑啉酮、三乙醇胺加完后继续循环或搅拌30分钟，以便液体混合充分，形成溶液Ａ。
（2）、在压裂施工时，在泵注溶液Ａ的同时，将溶液Ａ与有机锆交联剂，以溶液Ａ：有机锆交联剂＝100：0.2的体积比进行混合而形成压裂液。
实施例3：
首先按照重量份配比以下各物质：
水 98.85份
羧甲基瓜尔胶 0.3份
有机锆交联剂 0.25份
烷基硫酸盐类乳化剂 1.0份
三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂 1.0份
异噻唑啉酮 0.5份
乙二胺 0.8份。
通过以下步骤实现：
（1）、溶液A的制备：在10m3容器中加入水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，慢慢加入羧甲基瓜尔胶，然后分别加入烷基硫酸盐类乳化剂、三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂、异噻唑啉酮、乙二胺加完后继续循环或搅拌30分钟，以便液体混合充分，形成溶液Ａ。
（2）、在压裂施工时，在泵注溶液Ａ的同时，将溶液Ａ与有机锆交联剂，以溶液Ａ：有机锆交联剂＝100:.025的体积比进行混合而形成压裂液。
实验数据：
以下检测项目按照SY-T 5107-2005《 水基压裂液性能评价方法》检测标准进行检测。
一、压裂液体系
1、基液：
按照实施例2配比各物质
2、交联剂JL-11
二、试验方法
基液与交联剂 JL-11 按照100:0.02交联后部分进行耐温试验，再取一部分交联冻胶与过硫酸铵进行破胶后过滤测其破胶液性能。
三、性能
1、耐温性能（0.2%CJ2-11）参见图1。
2、破胶液性能评价。
| 项目 | 表面张力（mN/m） | 防膨能力 |
| 冻胶后的破胶液 | 28.46 | 80.2% |
3、残渣含量：163mg/L。
四、结论
通过以上的试验对比，可以看出，低浓度羧甲基压裂液无需加入表面活性剂等本身具备降低表面张力、防止粘土膨胀的功能，同时比常规胍胶耐温性好。
Claims (1)
1.一种低浓度羧甲基压裂液，其特征在于：由以下物质按照质量份组成：
水 96.15～98.85份
羧甲基瓜尔胶 0.25~0.3份
有机锆交联剂 0.15~0.25份
表面活性剂 0.30～1.0份
粘土稳定剂 0.20～1.0份
杀菌剂 0.05～0.5份
耐温增强剂 0. 2 ～0.8份；
所述的表面活性剂为在水中用来降低水和油的界面张力的烷基磺酸盐类乳化剂、烷基硫酸盐类乳化剂；
所述的粘土稳定剂采用以三甲基叔胺及其盐酸盐与环氧氯丙烷反应合成生成的三甲基羟丙基季铵盐粘土稳定剂；
所述的杀菌剂采用十二烷基二甲基苄基氯化铵或者异噻唑啉酮；
所述的耐温增强剂采用一乙醇胺、三乙醇胺或乙二胺。
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