CN103602329B - 一种压裂用减阻剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压裂用减阻剂。该压裂用减阻剂包括下列组分，各组分按重量份配比：水介质分散型AA／AM／AMPS共聚物810份、乙二胺四乙酸二钠85份及烷基酚聚氧乙烯醚OP-10105份。该减阻剂可以降低压裂时的摩擦阻力，进而提高注水速度，在压裂作业中，减阻效果能达到50-75％。

Description

一种压裂用减阻剂
技术领域：
本发明涉及油田采油技术领域，具体涉及一种油田压裂用减阻剂。
背景技术：
目前，水力压裂是20世纪40年代发展起来的一项增产措施。它通过压裂油田岩层增加油井有效泄油面积。压裂技术可以使低渗透地层产生经济效益。压裂液以高速高压注入到井筒中，破裂岩层。许多压裂处理过程注入速度超过500bbl／min，需要的功率超过1000马力。
压裂液含有很多添加剂，如减阻剂、杀菌剂、阻垢剂、表面活性剂、降滤失剂、支撑剂等。压裂面由支撑剂填充，常用的支撑剂有石英砂、陶粒，以保持长期的较高油气产量。
对于深井来说，获得足够的注入速度十分重要。压裂地层所需的井底压力随着井深而增大，同时由于摩擦造成的压力损失也随之增大。这时由覆盖地层压力和管道长度产生的累积效应所引起的。如果注入速率小于临界值，支撑剂会从压裂液中沉降出来，并堵塞炮眼，最终作业被迫中止。
发明内容：
本发明提供一种压裂用减阻剂，该减阻剂可以降低压裂时的摩擦压降，进而提高注水速度，在压裂作业中，减阻效果能达到50-75％。
本发明的技术方案是：该压裂用减阻剂包括下列组分，各组分按重量份配比：水介质分散型AA／AM／AMPS共聚物810份、乙二胺四乙酸二钠85份及烷基酚聚氧乙烯醚OP-10105份。
上述的压裂用减阻剂制备方法如下：首先将水介质分散型AA／AM／AMPS共聚物810公斤加入反应釜中，搅拌10分钟后，边搅拌边加入烷基酚聚乙烯醚105公斤，加入后再搅拌20分钟，加入乙二胺四乙酸二钠85公斤，搅拌30分钟后，即得压裂用减阻剂。将减阻剂以质量百分比为0.2％的配比与水混合用于压裂。
上述的AA／AM／AMPS共聚物制备方法如下：将0.165molAA和0.09molAMPS溶解于40g清水中备用，然后将0.045molAM和1.4g巯基乙酸溶解于40g清水中加入四口瓶中，再将2.8g过硫酸铵溶解于60g清水中备用，将体系加热至60℃后，将反应单体和引发剂溶液同时进行滴加，滴加结束后，将体系加热至90℃反应1小时，最后将产品用氢氧化钠中和后烘干，得到AA／AM／AMPS共聚物。
上述方案中AA／AM／AMPS共聚物具有耐温耐盐及一定的降阻特性，通过生产过程中加入烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂与AA／AM／AMPS共聚物具有一定的协同作用，可进一步降低表界面张力、降低摩阻的作用，采用乙二胺四乙酸二钠作为络合稳定剂，使本发明性能和外观保持稳定，不出现分层现象。
本发明具有如下有益效果：该减阻剂可以降低压裂时的摩擦阻力，进而提高注水速度，在压裂作业中，减阻效果能达到50-75％。一般来说，加入减阻剂100ppm，就可以增加30％-60％的注水速度。因而能获得较高的井底压力和注入速率。
附图说明：
图1降阻滑溜水泵注前后的施工压力变化情况；
图2井下微地震监测曲线；
图3变换液性井下微地震监测曲线；
图4常规压裂井压后生产曲线图5缝网压裂液压后生产曲线。
具体实施方式：
下面结合实例对本发明作进一步说明：
下述实验所用的压裂用减阻剂：首先将水介质分散型AA／AM／AMPS共聚物810公斤加入反应釜中，搅拌10分钟后，边搅拌边加入烷基酚聚乙烯醚105公斤，加入后再搅拌20分钟，加入乙二胺四乙酸二钠85公斤，搅拌30分钟后，即得压裂用减阻剂。
现场采用连续混配设备，以质量百分比为0.2％的配比将减阻剂与水混合，再泵入0.1％助排剂和1％的防膨剂，配制成滑溜水压裂液。减阻剂加入量大于0.2％成本高，减阻剂加入量小于0.2％时压力降低达不到50％，所以优选加入量为0.2％，滑溜水压裂液通过压裂泵车，以排量8-12m3／min，泵入地层。一是利用其降阻特性，可采取高排量施工，提高裂缝内静压力，形成缝网。二是利用其独有的特殊成分和滤失特性破坏孔隙结构，增加可动用油，利用其微观置换驱油特性，降低残余油饱和度，最终提高采收率。
压裂施工曲线见图1，图1表明：4m3／min排量下，滑溜水注入前，施工压力为60MPa，换滑溜水降阻液后，在排量不变的情况下，施工压力降低了17.2MPa，滑溜水压裂液进入裂缝3.2m3后，施工压力又降低达6.6MPa，说明该降阻剂配制出的滑溜水压裂液降阻性能优良。只有在水介质分散型AA／AM／AMPS与烷基酚聚氧乙烯醚的协同配伍下并且两者的比例质量比810：105情况下才能达到上述实验效果。
图2和图3为井下微地震监测数据证明：采用降阻滑溜水压裂液施工，在储层中形成了体积裂缝，达到了缝网改造目的，通过滑溜水和其它压裂液体系的变液性施工，可使形成的缝网体系更加充分。
图4和图5常规压裂井和缝网压裂井的生产曲线表明：常规压裂井6个月产量递减达70％，采用降阻滑溜水施工的缝网压裂井9个月产量递减仅30％。缝网压裂井的初期是常规压裂的2倍以上，稳定产量是常规压裂的8倍以上，说明降阻滑溜水体系具有破坏孔隙结构，增加可动用油，具有微观置换驱油特性，降低残余油饱和度，最终提高采收率的作用。
AA／AM／AMPS共聚物与烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂复配后，AA／AM／AMPS共聚物中疏水基团、耐温抗盐基团和其它功能基团性能进一步提高，使产品具有降阻率高、溶解速度快、表界面张力低、提高采收率的特性。

Claims (1)

1.一种压裂用减阻剂，包括下列组分，各组分按重量份配比：水介质分散型AA/AM/AMPS共聚物810份、乙二胺四乙酸二钠85份及烷基酚聚氧乙烯醚OP-10105份，所述的AA/AM/AMPS共聚物由下述方法制得：将0.165molAA和0.09molAMPS溶解于40g清水中备用，然后将0.045molAM和1.4g巯基乙酸溶解于40g清水中加入四口瓶中，再将2.8g过硫酸铵溶解于60g清水中备用，将体系加热至60℃后，将反应单体和引发剂溶液同时进行滴加，滴加结束后，将体系加热至90℃反应1小时，最后将产品用氢氧化钠中和后烘干，得到AA/AM/AMPS共聚物；所述的压裂用减阻剂制备方法如下：首先将水介质分散型AA/AM/AMPS共聚物810份加入反应釜中，搅拌10分钟后，边搅拌边加入烷基酚聚氧乙烯醚OP-10105份，加入后再搅拌20分钟，加入乙二胺四乙酸二钠85份，搅拌30分钟后，即得压裂用减阻剂。
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