CN103305208A - 一种强酸基表活剂压裂液及其压裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强酸基表活剂压裂液,涉及石油开采中所使用的压裂液技术领域,包括如下重量份的组分混合而成:强酸的表活剂压裂液稠化剂:4份-8份;盐酸溶液:100份;所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为20-60%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、10-30%氨基三甲叉磷酸和20-60%H2O组成的混合物。同时,本发明还提供了上述压裂液的压裂方法,该压裂液耐强酸能力,耐温能力大于100℃,且该压裂液具有低摩阻的特点,对于深井可有效降低施工井口压力,降低了施工风险。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采中所使用的压裂液技术领域,确切地说涉及一种适合碳酸岩储层的强酸基表活性剂压裂液技术。
背景技术
碳酸盐岩低渗储层在陆上油田和海上油田都有大量分布,如长庆气田和新疆塔河油田下古生界奥陶系储层,四川的元坝、普光气田古生界储层都是碳酸盐岩性质的储层,随着勘探和开发的深入,大量的低渗储层需要大规模改造才均有开发价值。
针对碳酸盐岩储层,原来改造主要采用以解堵为主的酸压,缝长短,导流能力低;随着勘探开发的深入,碳酸盐岩储层丰度品位的降低,造长缝的改造技术也成为碳酸盐岩致密储层开发的重要技术;另一方面,碳酸盐岩储层老井改造也成为提高单井产量的一种方法,长庆气田的下古生界奥陶系低渗碳酸盐岩储层。随着“西部大庆、新疆大庆”的建设,这些技术都将会有大的市场需求。
在碳酸盐岩储层改造技术的发展过程中,通过压裂、酸化改造“造长缝”的思路和理念已形成多年,也逐步形成了较为完善的压裂液/酸液体系,即交联酸体系和稠化酸体系。这两种体系均为聚合物体系,抗酸能力强,其中交联酸一般为20%HCL,可携砂,但破胶困难,残渣大,摩阻相对较高;稠化酸粘度弱,不能携砂,破胶容易,残渣小。随着勘探开发的深入,“造长缝”以及“体积压裂”理念成为储层改造的趋势,所以,满足大规模改造的造缝要求、满足大排量的施工的设备和管柱安全要求、满足入井液体储层保护要求等多方位的压裂液体系是整体改造的节点。因此,提出了强酸基表活剂压裂液的研究,达到对储层埋深较大的碳酸盐岩储层改造要求,同时兼顾提高改造效率和提高改造效果。
下古生界碳酸盐岩储层埋藏深,对压裂液的耐温性能要求较高。目前的酸基压裂液以聚合物为主,残渣较大,摩阻高,不适应大排量施工要求;采用表活剂压裂液无残渣,但需要解决其耐强酸能力;针对下古生界碳酸盐岩储层,要选择合适的破胶方式,满足压裂改造要求;深井压裂的突出矛盾是摩阻问题,如何降低施工摩阻也是该压裂液的解决的重点。对于强酸基表活剂压裂液,关键需要开发新型耐强酸型液态速溶型稠化剂,解决该稠化剂在高酸浓度下的快速溶解和稠化技术难题,达到携砂酸化压裂的目的,其次需要优化产品加工及生产模式,提高加工能力,满足油气田勘探开发需求;然后简化施工工序,使产品能快速被现场施工人员熟练应用,满足该技术的大规模推广应用。
目前,国内针对强酸基表活剂压裂液体系的研究和应用报道暂未出现,因此开发和应用强酸基表活剂压裂液技术具有较好的应用前景。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术所存在的技术问题,提供了一种强酸基表活剂压裂液,该压裂液耐强酸能力,耐温能力大于100℃,且该压裂液具有低摩阻的特点,对于深井可有效降低施工井口压力,降低了施工风险。
同时,本发明还提供了采用该压裂液的压裂施工方法,该压裂液为一种耐酸性稠化剂,携带支撑剂实现酸化压裂联作,施工过程简单方便。
本发明是通过采用下述技术方案实现的:
一种强酸基表活剂压裂液,其特征在于:包括如下重量份的组分混合而成:
强酸的表活剂压裂液稠化剂:4份-8份;
盐酸溶液:100份;
所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为20-60%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、10-30%氨基三甲叉磷酸和20-60%H2O组成的混合物。
双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵为现有产品,在阿里巴巴网站上能查到其销售的主要有厂家有盐城锦标化学工业有限公司和上海之臻化工有限公司等,又称:双(十六~十八)烷基二甲基乙基氯化铵。
所述盐酸溶液的质量浓度为15%—20%。
所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物。
一种强酸基表活剂压裂液压裂方法,其特征在于包括如下步骤:
a、取强酸的表活剂压裂液稠化剂4份-8份,盐酸溶液100份;所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为20-60%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、10-30%氨基三甲叉磷酸和20-60%H2O组成的混合物;
b、将步骤a中上述重量份的强酸的表活剂压裂液稠化剂和上述重量份的盐酸溶液一起通入混砂车直接混配形成强酸的表活剂压裂液;
c、在温度0℃-150℃下将步骤b混合的强酸的表活剂压裂液压进油水井地层压开的裂缝中;
d、压裂结束后关井0.5-3.0小时,控制放喷;
e、施工结束。
所述步骤a和步骤b中,盐酸溶液的质量浓度为15%—20%。
所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物。
所述b步骤中,是采用泵入的方式将强酸的表活剂压裂液稠化剂和盐酸溶液泵入混砂车,能使混配后1-60秒时间内增粘到50mPa.s以上。
所述c步骤中,强酸的表活剂压裂液施工泵注压力为25 MPa -100MPa,压裂时间控制在2-5小时。
与现有技术相比,本发明的有益效果表现在:
1、本发明采用的强酸基表活剂压裂液稠化剂:4份-8份,和盐酸溶液:100份混配形成的压裂液,是一种短碳链的表面活性剂复配物,该体系无残渣,其耐强酸能力,耐温能力大于100℃,且该压裂液具有低摩阻的特点,对于深井可有效降低施工井口压力,降低施工风险。
2、本发明中,强酸的表活剂压裂液稠化剂采用的重量份为4份-8份,盐酸溶液采用的重量份为100份,配制的压裂液,经实验可在温度130℃,170s-1连续剪切120min,黏度保持20mPa.s以上,满足130℃以内储层压裂改造要求。
3、本发明中,控制盐酸溶液的质量浓度为15%—20%,所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物。这样的方式,经实验,盐酸溶液与强酸的表活剂压裂液稠化剂的配合效果达到最佳。
4、采用本发明所述的压裂工作方法,压裂液为一种耐酸性稠化剂,与15%~20%的盐酸混合后即可稠化,携带支撑剂实现酸化压裂联作,施工过程简单方便。
5、本发明中,在温度0℃-50℃(地面温度)下将步骤b混合的强酸的表活剂压裂液压进油水井地层压开的裂缝中,施工泵注压力25 MPa -100MPa,压裂时间控制在2-5小时,该泵注压裂和压裂时间均能满足常规油气井压裂的要求。
6、本发明中,采用泵入的方式将强酸的表活剂压裂液稠化剂和盐酸溶液泵入混砂车,能使混配后1-60秒时间内增粘到50mPa.s以上,施工效率得到显著提高并节约了生产成本。
7、本发明中,强酸的表活剂压裂液施工泵注压力为25 MPa -100MPa,压裂时间控制在2-5小时,这样特定的泵注压力和压裂时间是经过现场反复试验确定的最佳数值,一方面,泵注压力超过100 MPa或低于25 MPa,会导致压裂的效果显著降低,另一方面,泵注时间再2小时以下或5小时以上,压裂效果也会显著降低。
具体实施方式
实施例1
作为本压裂液的一较佳实施方式,本强酸的表活剂压裂液包括如下重量份的组分混合而成:
强酸的表活剂压裂液稠化剂:6份;
盐酸溶液:100份;
所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物,所述的盐酸溶液浓度为15%。
实施例2
作为本压裂液的最佳实施方式,本强酸的表活剂压裂液包括如下重量份的组分混合而成:
强酸的表活剂压裂液稠化剂:4份-8份;
盐酸溶液:100份;
所述可回收表面活性剂压裂液稠化剂是由质量比为40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物,所述盐酸溶液的质量浓度为18%。
该实施例中,其技术的创新点为开发了一种耐强酸的表活剂压裂液,且耐温能力大于100℃,且旨在开发耐强酸的液态稠化剂实现酸化加砂压裂,针对下古气藏开发出配套的强酸基表活剂压裂液体系,为川庆钻探工程有限公司在压裂高端技术领域拓展市场。
实施例3
作为本方法的一较佳实施方式,本强酸的表活剂压裂液,包括如下步骤:
a、取强酸的表活剂压裂液稠化剂4份-8份,盐酸100份;所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物;
b、将步骤a中上述重量份的强酸的表活剂压裂液稠化剂和上述重量份的盐酸溶液一起通入混砂车直接混配形成强酸的表活剂压裂液;
c、在温度0℃-150℃下将步骤b混合的强酸的表活剂压裂液压进油水井地层压开的裂缝中;
d、压裂结束后关井0.5-3.0小时,控制放喷;
e、施工结束。
实施例4
作为本发明的方法的最佳实施方式,本强酸的表活剂压裂液,包括如下步骤:
a、取强酸的表活剂压裂液稠化剂6份,盐酸溶液100份;所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物,所述盐酸溶液浓度为15%;
b、将步骤a中上述重量份的强酸的表活剂压裂液稠化剂和上述重量份的盐酸溶液一起通入混砂车直接混配形成强酸的表活剂压裂液;
c、在温度0℃-150℃下将步骤b混合的强酸的表活剂压裂液压进油水井地层压开的裂缝中;
d、压裂结束后关井0.5-3.0小时,控制放喷;
e、施工结束。
所述步骤a和步骤b中,盐酸溶液的质量浓度为15%。所述b步骤中,是采用泵入的方式将强酸的表活剂压裂液稠化剂和盐酸溶液泵入混砂车,混配后1-60秒时间内增粘到50mPa.s以上。所述c步骤中,强酸的表活剂压裂液施工泵注压力25 MPa -100MPa,压裂时间控制在2-5小时。
实施例5
以下是本发明的一具体应用实例:
在XX油田G76-14井进行了强酸的表活剂压裂液应用。
1)取强酸的表活剂压裂液稠化剂LHH 30吨,盐酸溶液500吨,一起通入混砂车,混合后即为强酸的表活剂压裂液,该过程为直接混配工艺。
2)其中所述可回收表面活性剂压裂液施工泵注压力39MPa -40MPa,压裂时间在2小时。
3)压后关井0.5小时,放喷排出残液150吨。
4)施工结束。
施工过程顺利,施工成功。
Claims (8)
1.一种强酸基表活剂压裂液,其特征在于:包括如下重量份的组分混合而成:
强酸的表活剂压裂液稠化剂:4份-8份;
盐酸溶液:100份;
所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为20-60%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵、10-30%氨基三甲叉磷酸和20-60%H2O组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的强酸基表活剂压裂液,其特征在于:所述的盐酸溶液的质量浓度为15%—20%。
3.根据权利要求1所述的强酸基表活剂压裂液,其特征在于:所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物。
4.一种强酸基表活剂压裂液压裂方法,其特征在于包括如下步骤:
a、取强酸的表活剂压裂液稠化剂4份-8份,盐酸溶液100份;所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为20-60%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、10-30%氨基三甲叉磷酸和20-60%H2O组成的混合物;
b、将步骤a中上述重量份的强酸的表活剂压裂液稠化剂和上述重量份的盐酸溶液一起通入混砂车直接混配形成强酸的表活剂压裂液;
c、在温度0℃-150℃下将步骤b混合的强酸的表活剂压裂液压进油水井地层压开的裂缝中;
d、压裂结束后关井0.5-3.0小时,控制放喷;
e、施工结束。
5.根据权利要求4所述的强酸基表活剂压裂液压裂方法,其特征在于:所述步骤a和步骤b中,盐酸溶液的质量浓度为15%—20%。
6.根据权利要求4所述的强酸基表活剂压裂液压裂方法,其特征在于:所述强酸的表活剂压裂液稠化剂是由质量比为40%双氯化(十六~十八)烷基二甲基乙基铵或其衍生物、20%氨基三甲叉磷酸和40%H2O组成的混合物。
7.根据权利要求4所述的强酸基表活剂压裂液压裂方法,其特征在于:所述b步骤中,是采用泵入的方式将强酸的表活剂压裂液稠化剂和盐酸溶液泵入混砂车。
8.根据权利要求4所述的强酸基表活剂压裂液压裂方法,其特征在于:所述c步骤中,强酸的表活剂压裂液施工泵注压力为25 MPa -100MPa,压裂时间控制在2-5小时。
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