CN102492412A

CN102492412A - 一种压裂前置液

Info

Publication number: CN102492412A
Application number: CN2011103822184A
Authority: CN
Inventors: 高瑞民; 何静; 杨志刚; 吴金桥
Original assignee: Shaanxi Yanchang Petroleum Group Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Yanchang Petroleum Group Co Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: CN102492412B

Abstract

本发明公开了一种压裂前置液，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶1％～10％，粘土稳定剂0.1％～1％，氟碳表面活性剂0.01％～0.1％，润湿反转剂0.01％～0.5％，复合活性剂0.01％～1％，余量为水。本发明的压裂前置液不但克服常规前置液的缺点，具备常规前置液造缝作用外，同时还具有剥落岩心表面的剩余油，清洗疏通油气渗流通道，降低原油黏度，改变岩心润湿性，降低表界面张力以利于返排，防止黏土膨胀与运移等作用。该压裂前置液进入储层的液量越大，波及范围越大，其对油气渗流通道的清洗和疏通作用范围也增大，有利于提高油气产量。

Description

一种压裂前置液

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种压裂前置液。

背景技术

压裂是低渗低压油气储层增产的主要措施之一。压裂液由前置液、携砂液和顶替液三部分组成，它们的性能由其在压裂过程中的作用决定。在压裂过程中，作为压裂处理前的前置液是首先进入地层的外来液体，其质量好坏很容易引起储层伤害。其作用是破裂地层，造成一定几何尺寸的裂缝，以备后面的携砂液进入。另外，在温度较高的地层，还可以起到一定的降温作用。常规的前置液是在水中加入一定量的黏土防膨剂和助排剂等。在压裂设计中，它的质量直接影响着裂缝形态和压裂改造效果，甚至决定压裂施工的成败。前置液量不足易造成施工砂堵，前置液量过大会使滤液更多的进入地层，加大对储层的伤害。由此可见，前置液在压裂施工过程中的作用是十分重要的，性能优良的前置液对保护储层，提高压裂改造效果将具有重要意义。

生物酶增产系列技术对于具有低渗、低压、低产，原油含蜡量高，粘度高、凝固点高，裂缝发育程度低，油水井间无法建立起有效的驱动体系，油井压力恢复水平较低，水驱采收率低，开发效果差的敏感油藏具有良好的发展前景。上世纪70年代，国外研究者主要把生物酶作为清除钻井液体系中的聚合物泥饼的安全、环保制剂进行研究(Siddqui MA，2003)。1998年11月在匹兹堡的SPE东部地区会议中肯定了聚合物特异酶的作用效率(Suhy，1998)。美国等国家在会上详细阐述了生物酶的作用机理，从而开始在美国南部及东部油田进行了一系列油气井上的应用。在中东地区的三口水平注入井上也应用了生物酶技术清除钻井液产生的损害(邹信芳，1998)。2000年以来，生物酶已成为石油以及化工行业广泛应用的新生物化学试剂，美国Apoll separation Technology Inc致力于研究生物酶制剂，目前在委内瑞拉、印尼等国家应用效果很好。除美国以外，印度石油公司在Dehradun油田01-238号井应用生物酶解堵制剂，清理蜡质、沥青质堵塞地层出油通道；印度尼西亚国家石油公司在SUMDAKAN油田的PG-473井处理蜡质、沥青质及磷状物质堵塞与充填的砾石孔隙和射孔孔眼；该石油公司在SANDKAN油田的p-567井清理蜡质、沥青质沉淀造成射孔孔眼和地层孔隙的堵塞。另外，前苏联、加拿大、法国、以及德国、罗马尼亚和阿曼等众多国家都进行了生物酶技术的研究和应用并取得了一定的效果。

国内将生物酶技术应用到油田化学的研究起步较晚，但进步较快。最初是应用于泥浆处理、含油废料的处理及油水分离回收等，2000年以来开始用于油井的解堵增产。

尽管国内外在生物酶增产技术研究方面已取得了相当好的成果，促使生物酶增产技术在低渗特低渗透油田的应用取得了长足的发展，但目前为止，还未见将生物酶引用在压裂前置液中的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种压裂前置液。该前置液不但克服常规前置液的缺点，具备常规前置液造缝作用外，同时还具有剥落岩心表面的剩余油，清洗疏通油气渗流通道，降低原油黏度，改变岩心润湿性，降低表界面张力以利于返排，防止黏土膨胀与运移等作用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种压裂前置液，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶1％～10％，粘土稳定剂0.1％～1％，氟碳表面活性剂0.001％～0.1％，润湿反转剂0.01％～0.5％，复合活性剂0.01％～1％，余量为水；所述粘土稳定剂为有机聚季铵盐类、无机盐类或有机小分子铵类，所述氟碳表面活性剂为氟碳烷基琥珀酸酯磺酸盐、聚醚季铵盐类阳离子型氟碳表面活性剂或非离子型氟碳表面活性剂，所述润湿反转剂为有机硅表面活性剂或阳离子表面活性剂，所述复合活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚类、石油磺酸盐类和改性木质素按照1∶2～4∶1的质量比混合而成。

上述的一种压裂前置液，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶2％～6％，粘土稳定剂0.2％～0.5％，氟碳表面活性剂0.005％～0.02％，润湿反转剂0.1％～0.4％，复合活性剂0.1％～0.5％，余量为水。

上述的一种压裂前置液，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶4％，粘土稳定剂0.4％，氟碳表面活性剂0.01％，润湿反转剂0.3％，复合活性剂0.3％，余量为水。

上述的一种压裂前置液，所述生物酶中蛋白质的质量含量为10％～25％，乙醇脱氢酶的质量含量为25％～35％，木聚糖酶的质量含量为10％～20％。

上述的一种压裂前置液，所述有机聚季铵盐类为防膨剂COP-1，所述无机盐类为NH₄Cl和/或KCl，所述有机小分子铵类为四甲基氯化铵。

上述的一种压裂前置液，所述非离子型氟碳表面活性剂为N，N-二羟乙基全氟烷基酰胺。

上述的一种压裂前置液，所述阳离子表面活性剂为C₁₂-C₁₆烷基三甲基氯化铵。

上述的一种压裂前置液，所述烷基酚聚氧乙烯醚类为壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚，所述石油磺酸盐类为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

上述的一种压裂前置液，所述改性木质素为木质素磺酸钠或木质素磺酸钾。

本发明的压裂前置液与常规压裂前置液的使用方法相同，前置液质量占整个压裂液的5％～15％。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的压裂前置液不但克服常规前置液的缺点，具备常规前置液造缝作用外，同时还具有剥落岩心表面的剩余油，清洗疏通油气渗流通道，降低原油黏度，改变岩心润湿性，降低表界面张力以利于返排，防止黏土膨胀与运移等作用。

2、采用本发明的压裂前置液代替常规压裂前置液，压裂结束后，返排液从远离油井的地带向近井地带返回时，对所经过的地带孔吼通道有进一步再清洗的作用，达到对储层裂缝的最大疏通。

3、本发明的压裂前置液进入储层的液量越大，波及范围越大，随着波及范围的增大，其对油气渗流通道的清洗和疏通作用范围也增大，越有利于提高油气产量，改变了以往常规压裂前置液在完成造缝的作用同时给储层造成伤害，进入储层的液体越大，伤害越大。

4、本发明的压裂前置液在压裂时进入地层和压裂后排出地层时均对液体经过的孔道具有清洗疏通作用。

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种压裂前置液，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶1％，粘土稳定剂0.1％，氟碳表面活性剂0.001％，润湿反转剂0.01％，复合活性剂0.01％，余量为水；所述粘土稳定剂为防膨剂COP-1，所述氟碳表面活性剂为氟碳烷基琥珀酸酯磺酸盐，所述润湿反转剂为有机硅表面活性剂，所述复合活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠和木质素磺酸钠按照1∶2∶1的质量比混合而成；所述生物酶中蛋白质的质量含量为10％，乙醇脱氢酶的质量含量为35％，木聚糖酶的质量含量为20％。

本实施例的压裂前置液的制备方法为：将各原料按比例混合后，搅拌均匀即可。

本实施例的压裂前置液与常规压裂前置液的使用方法相同，前置液质量占整个压裂液的5％～15％。

实施例2

本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所用粘土稳定剂为四甲基氯化铵，或者为NH₄Cl和/或KCl；所用氟碳表面活性剂为聚醚季铵盐类阳离子型氟碳表面活性剂或N，N-二羟乙基全氟烷基酰胺；所用润湿反转剂为C₁₂-C₁₆烷基三甲基氯化铵；所用复合活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚类、石油磺酸盐类和改性木质素按照1∶2～4∶1的质量比混合而成，其中烷基酚聚氧乙烯醚类为辛基酚聚氧乙烯醚，石油磺酸盐类为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠，改性木质素为木质素磺酸钠或木质素磺酸钾。

实施例3

本实施例的一种压裂前置液，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶10％，粘土稳定剂1％，氟碳表面活性剂0.1％，润湿反转剂0.5％，复合活性剂1％，余量为水；所述粘土稳定剂为NH₄Cl和KCl，所述氟碳表面活性剂为聚醚季铵盐类阳离子型氟碳表面活性剂，所述润湿反转剂为十二烷基三甲基氯化铵，所述复合活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和木质素磺酸钾按照1∶4∶1的质量比混合而成；所述生物酶中蛋白质的质量含量为25％，乙醇脱氢酶的质量含量为25％，木聚糖酶的质量含量为10％。

实施例4

本实施例与实施例3相同，其中不同之处在于：所用粘土稳定剂为防膨剂COP-1、NH₄Cl、KCl或四甲基氯化铵；所用氟碳表面活性剂为氟碳烷基琥珀酸酯磺酸盐或N，N-二羟乙基全氟烷基酰胺；所用润湿反转剂为有机硅表面活性剂或C₁₃-C₁₆烷基三甲基氯化铵；所用复合活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚类、石油磺酸盐类和改性木质素按照1∶2～4∶1的质量比混合而成，其中烷基酚聚氧乙烯醚类为辛基酚聚氧乙烯醚，石油磺酸盐类为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠，改性木质素为木质素磺酸钠或木质素磺酸钾。

实施例5

本实施例的一种压裂前置液，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶2％，粘土稳定剂0.5％，氟碳表面活性剂0.005％，润湿反转剂0.1％，复合活性剂0.1％，余量为水；所述粘土稳定剂为四甲基氯化铵，所述氟碳表面活性剂为N，N-二羟乙基全氟烷基酰胺，所述润湿反转剂为十六烷基三甲基氯化铵，所述复合活性剂由辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和木质素磺酸钠按照1∶3∶1的质量比混合而成；所述生物酶中蛋白质的质量含量为10％，乙醇脱氢酶的质量含量为35％，木聚糖酶的质量含量为20％。

实施例6

本实施例与实施例5相同，其中不同之处在于：所用粘土稳定剂为防膨剂COP-1，或者为NH₄Cl和/或KCl；所用氟碳表面活性剂为氟碳烷基琥珀酸酯磺酸盐或聚醚季铵盐类阳离子型氟碳表面活性剂；所用润湿反转剂为有机硅表面活性剂或C₁₂-C₁₅烷基三甲基氯化铵；所用复合活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚类、石油磺酸盐类和改性木质素按照1∶2～4∶1的质量比混合而成，其中烷基酚聚氧乙烯醚类为壬基酚聚氧乙烯醚，石油磺酸盐类为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠，改性木质素为木质素磺酸钠或木质素磺酸钾。

实施例7

本实施例的一种压裂前置液，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶6％，粘土稳定剂0.2％，氟碳表面活性剂0.02％，润湿反转剂0.4％，复合活性剂0.5％，余量为水；所述粘土稳定剂为四甲基氯化铵，所述氟碳表面活性剂为氟碳烷基琥珀酸酯磺酸盐，所述润湿反转剂为有机硅表面活性剂，所述复合活性剂由辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠和木质素磺酸钠按照1∶3∶1的质量比混合而成；所述生物酶中蛋白质的质量含量为20％，乙醇脱氢酶的质量含量为30％，木聚糖酶的质量含量为15％。

实施例8

本实施例与实施例7相同，其中不同之处在于：所用粘土稳定剂为防膨剂COP-1，或者为NH₄Cl和/或KCl；所用氟碳表面活性剂为聚醚季铵盐类阳离子型氟碳表面活性剂或N，N-二羟乙基全氟烷基酰胺；所用润湿反转剂为C₁₂-C₁₆烷基三甲基氯化铵；所用复合活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚类、石油磺酸盐类和改性木质素按照1∶2～4∶1的质量比混合而成，其中烷基酚聚氧乙烯醚类为壬基酚聚氧乙烯醚，石油磺酸盐类为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠，改性木质素为木质素磺酸钠或木质素磺酸钾。

实施例9

本实施例的一种压裂前置液，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶4％，粘土稳定剂0.4％，氟碳表面活性剂0.01％，润湿反转剂0.3％，复合活性剂0.3％，余量为水；所述粘土稳定剂为防膨剂COP-1，所述氟碳表面活性剂为氟碳烷基琥珀酸酯磺酸盐，所述润湿反转剂为有机硅表面活性剂，所述复合活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和木质素磺酸钠按照1∶3∶1的质量比混合而成；所述生物酶中蛋白质的质量含量为18％，乙醇脱氢酶的质量含量为32％，木聚糖酶的质量含量为16％。

实施例10

本实施例与实施例9相同，其中不同之处在于：所用粘土稳定剂为四甲基氯化铵，或者为NH₄Cl和/或KCl；所用氟碳表面活性剂为聚醚季铵盐类阳离子型氟碳表面活性剂或N，N-二羟乙基全氟烷基酰胺；所用润湿反转剂为C₁₂-C₁₆烷基三甲基氯化铵；所用复合活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚类、石油磺酸盐类和改性木质素按照1∶2～4∶1的质量比混合而成，其中烷基酚聚氧乙烯醚类为辛基酚聚氧乙烯醚，石油磺酸盐类为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠，改性木质素为木质素磺酸钠或木质素磺酸钾。

采用常规压裂前置液和本发明的压裂前置液对延长油田5口井进行了试验，改造层位为C4+5层，试验按照常规压裂前置液的使用方法，试验结果见下表：

表1常规压裂前置液和本发明压裂前置液解堵效果

从表1可以看出，采用常规压裂前置液的油井，压裂后的出液量是压裂前的2.5～3倍；采用本发明压裂前置液，压裂施工后出液快，见油早，返排效率高，压裂后的出液量一般是压裂前的4.4～6.2倍，明显高于采用常规压裂前置液的油井。

本发明的压裂前置液除具备常规前置液造缝作用外，同时还具有剥落岩心表面的剩余油，清洗疏通油气渗流通道，降低原油黏度，改变岩心润湿性，降低表界面张力以利于返排，防止黏土膨胀与运移等作用。采用本发明的压裂前置液代替常规压裂前置液，压裂结束后，返排液从远离油井的地带向近井地带返回时，对所经过的地带孔吼通道有进一步再清洗的作用，达到对储层裂缝的最大疏通。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种压裂前置液，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶1％～10％，粘土稳定剂0.1％～1％，氟碳表面活性剂0.001％～0.1％，润湿反转剂0.01％～0.5％，复合活性剂0.01％～1％，余量为水；所述粘土稳定剂为有机聚季铵盐类、无机盐类或有机小分子铵类，所述氟碳表面活性剂为氟碳烷基琥珀酸酯磺酸盐、聚醚季铵盐类阳离子型氟碳表面活性剂或非离子型氟碳表面活性剂，所述润湿反转剂为有机硅表面活性剂或阳离子表面活性剂，所述复合活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚类、石油磺酸盐类和改性木质素按照1∶2～4∶1的质量比混合而成。

2.根据权利要求1所述的一种压裂前置液，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶2％～6％，粘土稳定剂0.2％～0.5％，氟碳表面活性剂0.005％～0.02％，润湿反转剂0.1％～0.4％，复合活性剂0.1％～0.5％，余量为水。

3.根据权利要求2所述的一种压裂前置液，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合而成：生物酶4％，粘土稳定剂0.4％，氟碳表面活性剂0.01％，润湿反转剂0.3％，复合活性剂0.3％，余量为水。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种压裂前置液，其特征在于，所述生物酶中蛋白质的质量含量为10％～25％，乙醇脱氢酶的质量含量为25％～35％，木聚糖酶的质量含量为10％～20％。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种压裂前置液，其特征在于，所述有机聚季铵盐类为防膨剂COP-1，所述无机盐类为NH₄C1和/或KCl，所述有机小分子铵类为四甲基氯化铵。

6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种压裂前置液，其特征在于，所述非离子型氟碳表面活性剂为N，N-二羟乙基全氟烷基酰胺。

7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种压裂前置液，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为C₁₂-C₁₆烷基三甲基氯化铵。

8.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种压裂前置液，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚类为壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚，所述石油磺酸盐类为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

9.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种压裂前置液，其特征在于，所述改性木质素为木质素磺酸钠或木质素磺酸钾。