CN102352234A - 一种低伤害压裂液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低伤害压裂液及其制备方法。现有技术压裂液会产生较多的残渣，从而给压裂效果带来残渣伤害等负面影响。本发明提供的技术方案是：一种低伤害压裂液，其组分几各组分的含量为：天然植物胶类增稠剂 0.15%-0.2%；粘弹性表面活性剂：0.3%-0.5%；交联剂：0.4%-0.8%；其余成分为水；粘弹性表面活性剂是在碱性条件下具有粘弹性的不饱和脂肪酸盐；交联剂为常规硼交联剂。本发明具有以下特点1、天然植物胶用量减少，使残渣减少。2、胍胶的残渣量可降低至胍胶用量的13%，降低了压裂液对原油储层的伤害。3、相对清洁压裂液成本较低。

Description

一种低伤害压裂液及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油开采的压裂液技术领域，尤其涉及一种低伤害压裂液及其制备方法。
背景技术
压裂液在石油开采中起着非常重要的作用，胍胶是目前最为常见易用的压裂液配置材料，由于胍胶属于天然植物胶，所配置的压裂液会产生较多的残渣，从而给压裂效果带来残渣伤害等负面影响。降低压裂液中的胍胶含量是降低残渣量最直接的方法，但是为了保证压裂液的基本携砂能力，胍胶的含量通常保持在0.4%以上。在这种浓度下产生的残渣伤害是不可忽视的。为了降低或消除残渣，以表面活性剂为基础的清洁压裂在不断的研发当中，清洁压裂液存在普遍问题是，用量大价格高，为了保证有效的携砂能力，表面活性剂用量都在3%以上，用量大造成的配置困难和价格高昂是清洁压裂液不能推广的重要原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低且残渣量少的低伤害压裂液及其制备方法，以克服现有技术存在的残渣多和成本高的问题。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种低伤害压裂液，其组分几各组分的含量为：
天然植物胶类增稠剂  0.15%-0.2%；
粘弹性表面活性剂  0.3%-0.5%；
交联剂  0.4%-0.8%；
其余成分为水；
粘弹性表面活性剂是在碱性条件下具有粘弹性的不饱和脂肪酸盐；
交联剂为常规硼交联剂。
上述天然植物胶类增稠剂是胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基胍胶中的任意一种。
上述粘弹性表面活性剂是油酸钠或芥酸钾。
上述交联剂是硼砂或有机硼交联剂。
上述低伤害压裂液的制备方法，步骤如下：在常温下将增稠剂溶在水中，再加入粘弹性表面活性剂，搅拌均匀，成为基液，再加入交联剂，搅拌均匀即可获得压裂液。
与现有技术相比，本发明的优点是：充分利用了天然植物胶交联过程中形成的网状结构和粘弹性表面活性剂的蠕虫状结构。天然植物胶容易产生残渣，作为压裂液在形成足以携砂的冻胶时，植物胶所需的含量较大，所产生的残渣较多。粘弹性表面活性剂的价格较高，使用粘弹性表面活性剂做压裂液时，需要较高的浓度才能产生体积足够大的蠕虫状结构保证携砂能力。较低浓度的植物胶经过交联所形成的网状结构虽不能直接携砂，在结合使用粘弹性表面活性剂和植物胶类增稠剂后，其网状结构足以固定粘弹性表面活性剂的蠕虫状结构。低浓度的粘弹性表面活性剂产生的小体积蠕虫状结构经过植物胶网络的固定可视为一个较大体积的整体从而实现大体积蠕虫状结构的携砂能力。本发明具有以下特点
1、天然植物胶用量减少，使残渣减少：本发明突破了胍胶压裂液使用浓度的下限，使残渣产生量相对减少，体系中的胍胶使用浓度为0.15%-0.2%。常规胍胶压裂液的使用浓度为0.4%-0.6%。表面活性剂不会产生残渣，所以残渣来源减少。
2、由于表面活性剂有助溶作用，使得胍胶中的不溶物进一步减少，常规胍胶压裂液的残渣量是胍胶使用量的15%-20%，在表面活性剂的作用下胍胶的残渣量可降低至胍胶用量的13% 。由于残渣的减少，降低了压裂液对原油储层的伤害。
3、相对清洁压裂液成本较低：用粘弹性表面活性剂的制备清洁压裂液所需表面活性剂浓度一般不低于3%，加上其他反粒子盐，其成本居高不下是清洁压裂液难以大面积推广的原因，在本发明中粘弹性表面活性剂的用量降低到1%以下，所节约的成本相当可观。
具体实施方式
本发明的原理是利用了胍胶压裂液的高粘特性以及粘弹性表面活性剂独有的粘弹性，胍胶在交联后使体系的粘度大幅提升，同时使的压裂液中的水在一定程度上被束缚。溶在其中的粘弹性表面活性剂在较低浓度下即可获得良好的携砂能力。
下面将通过具体实施例对本发明做详细地说明。
实施例1，一种低伤害压裂液，在常温下将0.15g胍胶溶在98.95g水中，再加入0.5g油酸钠，搅拌均匀，成为基液。加入有机硼交联剂0.4g，搅拌均匀即可获得低伤害压裂液。
实施例2，一种低伤害压裂液，在常温下将0.15g胍胶溶在98.95g水中，再加入0.3g芥酸钾，搅拌均匀，成为基液。加入硼砂0.6g，搅拌均匀即可获得低伤害压裂液。
实施例3，一种低伤害压裂液，在常温下将0.2g羟丙基胍胶溶在98.5g水中，再加入0.5g油酸钠，搅拌均匀，成为基液。加入有机硼交联剂0.8g，搅拌均匀即可获得低伤害压裂液。
实施例4，一种低伤害压裂液，在常温下将0.2g羟丙基胍胶溶在99g水中，再加入0.3g芥酸钾，搅拌均匀，成为基液。加入有机硼交联剂0.5g，搅拌均匀即可获得低伤害压裂液。
实施例5，一种低伤害压裂液，在常温下将0.2g羧甲基胍胶溶在99g水中，再加入0.4g油酸钠，搅拌均匀，成为基液。加入有机硼交联剂0.4g，搅拌均匀即可获得低伤害压裂液。
实施例6，一种低伤害压裂液，在常温下将0.18g羧甲基胍胶溶在99.12g水中，再加入0.3g芥酸钾，搅拌均匀，成为基液。加入硼砂0.4g，搅拌均匀即可获得低伤害压裂液。
上述实施例中，实施例3为佳。

Claims (5)

1.一种低伤害压裂液，其特征在于：其组分几各组分的含量为：
天然植物胶类增稠剂  0.15%-0.2%；
粘弹性表面活性剂  0.3%-0.5%；
交联剂  0.4%-0.8%；
其余成分为水；
其中粘弹性表面活性剂是在碱性条件下具有粘弹性的不饱和脂肪酸盐；
其中交联剂为常规硼交联剂。
2.如权利要求1所述的一种低伤害压裂液，其特征在于：所述天然植物胶类增稠剂是胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基胍胶中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种低伤害压裂液，其特征在于：所述粘弹性表面活性剂是油酸钠或芥酸钾。
4.如权利要求1所述的一种低伤害压裂液，其特征在于：所述交联剂是硼砂或有机硼交联剂。
5.如权利要求1-4任一所述的一种低伤害压裂液的制备方法，其特征在于：步骤如下：在常温下将增稠剂溶在水中，再加入粘弹性表面活性剂，搅拌均匀，成为基液，再加入交联剂，搅拌均匀即可获得压裂液。
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