CN103897684B - 一元化清洁压裂液的制备方法及应用 - Google Patents

一元化清洁压裂液的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一元化清洁压裂液的制备方法及应用，加入溶剂到反应釜中，控制反应温度60度，开启搅拌器，依次加入阻垢剂，反应10-30分钟；加入粘土稳定剂，反应10-30分钟；加入防乳化剂，反应10分钟；加入反相离子，反应20-30分钟；加入微包裹剂，反应20-50分钟；加入阳离子表面活性剂到反应釜中，反应30-60分钟。本发明将反相离子与阳离子表面活性剂互为影响的两个产品合二为一，达到高浓度不形成胶束，产生粘弹性清洁压裂液的特性；在低浓度下能够释放出反相离子，与阳离子表面活性剂形成胶束，产生粘弹性的性能特征，压裂携砂性能稳定，遇油气破胶彻底；产品中含有的各种成分互为补充，可以达到不需要配液设备，预防油层伤害的良好效果。

Description

一元化清洁压裂液的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种清洁压裂液的制备，具体涉及一种一元化清洁压裂液的制备方法，属于油田化学压裂液领域。
背景技术
清洁压裂液通常都是以稠化剂、反相离子、粘土稳定剂、氯化钾为原料进行现场配制的一种压裂液，目前存在以下问题：
(1)现场配制需要专用的配液设备，需要专业的管理人员完成，实现配液需要消耗大量的物力人力。
(2)现有的产品没有考虑清洁压裂液对地层水的配伍性、与原油乳化问题，以及可能对地层造成的伤害。
受到传统作业等因素的限制，清洁压裂液都是以几种以上产品进行供应和应用，给现场应用造成极大的麻烦。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种一元化清洁压裂液的制备方法及应用，该压裂液在高浓度下能够变稀，稀释后能够形成粘弹性清洁压裂液，携砂性能好，遇油气破胶彻底、价格合理、对油层保护好，实现一元化应用的效果。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种一元化清洁压裂液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）加5-20份（质量）的溶剂到反应釜中，控制反应温度60度，开启搅拌器，加入2-10份（质量）阻垢剂，反应10-30分钟；
（2）加入5-15份（质量）粘土稳定剂，反应10-30分钟；
（3）加入2-10份（质量）防乳化剂，反应10分钟；
（4）加入10-30份（质量）反相离子，反应20-30分钟；
（5）加入2-15份（质量）微包裹剂，反应20-50分钟；
（6）加50-80份（质量）阳离子表面活性剂，反应30-60分钟；即得到一元化清洁压裂液。
所述溶剂为甲醇、乙醇、甘油或乙二醇，5-20份（质量）溶剂，能够起到溶解分散作用。
所述阻垢剂为乙二胺四乙酸二钠、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、1一羟乙叉一1，1一二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)或氨基三甲叉膦酸(ATP)；2-10份（质量）阻垢剂，能防止清洁压裂液与地层水不配伍产生的结垢。
所述粘土稳定剂为羟丙基季铵盐、氯化胆碱或氯化钾，5-15份（质量）粘土稳定剂，能够起到防止地层粘土矿物的分散、膨胀和运移。
所述防乳化剂为聚醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸或石油磺酸盐，2-10份（质量）防乳化剂，能够起到防止压裂液与地层原油的乳化对地层伤害。
所述反相离子为水杨酸、水杨酸钠或磺基水杨酸钠，10-30份（质量）反相离子，反应20-30分钟，能够与阳离子表面活性剂形成粘弹性压裂液。
所述微包裹剂为OP-10、NP-10、6501或OP-20，2-15份（质量）微包裹剂，反应20-50分钟，对反相离子进行包裹，防止与阳离子表面活性剂接触形成粘弹性压裂液。
所述阳离子表面活性剂为C12-18三甲基氯化铵、C12-18三甲基溴化铵、C12-18三甲基氧化铵或C12-18三甲基甜菜碱，50-80份（质量）阳离子表面活性剂，反应30-60分钟，能够与反相离子形成粘弹性清洁压裂液。
在油田压裂液的交联破胶上使用时，所述一元化清洁压裂液的使用量为压裂液总质量的0.8-6%。
本发明的有益之处在于：将反相离子与阳离子表面活性剂互为影响的两个产品合二为一，在高浓度下能够变稀，不形成束胶，稀释后能够形成粘弹性清洁压裂液；在低浓度下能够释放出反相离子，与阳离子表面活性剂形成胶束，产生粘弹性的性能特征，该清洁压裂液携砂性能稳定，遇油气破胶彻底；将可能对地层伤害的因素考虑其中，产品中含有的各种成分互为补充，不需要配液设备，能起到预防油层伤害的良好效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
一、制备一元化清洁压裂液
1、原料准备：
实施例1
甲醇5份、乙二胺四乙酸二钠2份、羟丙基季铵盐5份、聚醚2份、水杨酸10份、OP-102份、C12-18三甲基氯化铵50份。
实施例2
乙二醇20份、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)10份、氯化胆碱15份、壬基酚聚氧乙烯醚10份、水杨酸钠30份、NP-1015份、C12-18三甲基溴化铵80份
实施例3
乙二醇10份、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)8份、氯化钾5份、十二烷基苯磺酸4份、磺基水杨酸钠15份、微包裹剂65017份、C12-18三甲基甜菜碱50份。
实施例4
甘油15份、1一羟乙叉一110份、羟丙基季铵盐10、二烷基苯磺酸10份、水杨酸10-30份、P-108份、C12-18三甲基氯化铵60份。
实施例5
乙醇10份、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)10份、羟丙基季铵盐12份、石油磺酸盐10份、磺基水杨酸钠15份、OP-202份、C12-18三甲基甜菜碱70份。
实施例6
甲醇20份、乙二胺四乙酸二钠5份、羟丙基季铵盐10份、石油磺酸盐10份、水杨酸20份、OP-105份、C12-18三甲基氯化铵50份。
实施例7
甲醇15份、乙二胺四乙酸二钠5份、羟丙基季铵盐15份、聚醚10份、水杨酸钠20份、65015份、C12-18三甲基氯化铵50份。
2、制备方法：
首先把溶剂加入到反应釜中，控制反应温度60度，开启搅拌器，加入阻垢剂，反应15分钟；接下来，加入粘土稳定剂，反应15分钟；接下来，加入防乳化剂，反应10分钟；接下来，加入反相离子，反应25分钟；接下来，加入微包裹剂，反应50分钟；接下来，加入C12-18阳离子表面活性剂到反应釜中，反应60分钟；最后检测，出料，所有产品都能满足室内评价要求。
二、一元化清洁压裂液实例
本发明的一元化清洁压裂液主要应用于油田压裂上，其使用量为压裂液总质量的0.8-6%，适用于温度20-80度地层。
将实施例1-7中的一元化清洁压裂液进行试验，实验室中的试验结果与现场使用的结果基本达到满意，不仅携砂性能好，而且遇油气破胶彻底。以下为室内评价案例：
1、延长东部区域压裂液室内研究
按照延长东部地层深度500-1000米，地层温度在25-30度之间，我们进行实验，称取一定量的水配制一元化清洁压裂液为0.8-1.5%的溶液，在10分钟内形成粘弹性清洁压裂液，能够满足《压裂液性能评价方法》（SY/T5107-2007）的要求，室内携砂性能良好，加入2%柴油能使一元化清洁压裂液破胶液的品氏粘度小于5mpa.s，达到标准要求。
2、延长西部区域压裂液室内研究
按照延长东部地层深度1000-2000米，地层温度在30-60度之间，我们进行实验，称取一定量的水配制一元化清洁压裂液为1.5-6%的溶液，在10分钟内形成粘弹性清洁压裂液，能够满足《压裂液性能评价方法》（SY/T5107-2007）的要求，室内携砂性能良好，加入5%柴油能使一元化清洁压裂液破胶液的品氏粘度小于5mpa.s，达到标准要求。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种一元化清洁压裂液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)加5-20质量份的溶剂到反应釜中，控制反应温度60度，开启搅拌器，加入2-10质量份阻垢剂，反应10-30分钟；
(2)加入5-15质量份粘土稳定剂，反应10-30分钟；
(3)加入2-10质量份防乳化剂，反应10分钟；所述防乳化剂为聚醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸或石油磺酸盐；
(4)加入10-30质量份反相离子，反应20-30分钟；
(5)加入2-15质量份微包裹剂，反应20-50分钟；所述微包裹剂为OP-10、6501或OP-20；
(6)加入50-80质量份阳离子表面活性剂到反应釜中，反应30-60分钟，即得一元化清洁压裂液。
2.根据权利要求1所述的一元化清洁压裂液的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇、甘油或乙二醇。
3.根据权利要求1所述的一元化清洁压裂液的制备方法，其特征在于，所述阻垢剂为乙二胺四乙酸二钠、氨基三亚甲基膦酸、1一羟乙叉一1，1一二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸或氨基三甲叉膦酸。
4.根据权利要求1所述的一元化清洁压裂液的制备方法，其特征在于，所述粘土稳定剂为羟丙基季铵盐、氯化胆碱或氯化钾。
5.根据权利要求1所述的一元化清洁压裂液的制备方法，其特征在于，所述反相离子为水杨酸、水杨酸钠或磺基水杨酸钠。
6.根据权利要求1所述的一元化清洁压裂液的制备方法，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为C12-18三甲基氯化铵、C12-18三甲基溴化铵、C12-18三甲基氧化铵或C12-18三甲基甜菜碱。
7.根据权利要求1所述的一元化清洁压裂液的制备方法，其特征在于，所述一元化清洁压裂液在油田压裂液的交联破胶上使用时，使用量为压裂液总质量的0.8-6％。
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