CN103952133A - 一种压裂液降阻剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压裂液降阻剂及其制备方法，其特征是：该降阻剂是由以下组分配制而成：油相60～80%、分散剂1.0～5.0%、聚丙烯酰胺18.5～30%、非离子表面活性剂0.5～5.0%组成，上述百分数均为质量百分数。该油气井压裂用降阻剂使用浓度低，使用温度从常温到95℃；降低井下施工作业成本、保障油田的正常生产和可持续发展；该研究成果不仅具有明显的经济效益，而且具有重要的社会效益，具有很大的推广应用前景。

Description

一种压裂液降阻剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种压裂液降阻剂及其制备方法，特别是一种油气井压裂用降阻剂。

背景技术

随着开采技术的进步，非常规油气藏是油气勘探开发的发展方向，由于非常规油气藏的储层条件较差，通常无法提供经济开采所需的渗流通道，多数都需实施水力压裂才能达到工业开采价值，但是常规的压裂液体系摩阻高，能量损失大，使压裂施工质量受到严重影响。添加降阻剂的压裂液具有摩阻低、返排率高等特点，因此受到国内外石油公司广泛关注。目前，压裂液中关键组分降阻剂大多依靠进口，价格昂贵，严重阻碍了我国致密砂岩油气资源的开发。

发明内容

本发明是针对压裂过程中压裂液摩阻高的问题，提出了一种降低压裂液摩阻的压裂液降阻剂及其制备方法，综合测试和应用证明，该降阻剂可以有效降低压裂液的摩阻，并且与常用压裂液体系的其他添加剂配伍性良好。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的，一种压裂液降阻剂，其特征是：它是由以下组分配制而成：油相60～80%、分散剂1.0～5.0%、聚丙烯酰胺18.5～30%、非离子表面活性剂0.5～5.0%组成，上述百分数均为质量百分数。

所述的油相是白油。

所述的分散剂是微米或纳米级二氧化硅。

所述的聚丙烯酰胺分子量为1500万。

所述的非离子表面活性剂是司盘80、吐温80中的任意一种或组合。

所述的降阻剂的制备工艺包括如下步骤：

1）将配方量的非离子表面活性剂加入配方量的油相中，700r/min缓慢搅拌至混合均匀；

2）加入配方量的分散剂，300r/min匀速搅拌10min，使其分散均匀；

3）加入配方量的聚丙烯酰胺，以1000r/min匀速搅拌0.5h使其分散均匀，即得所述降阻剂。

所述的降阻剂加量是压裂液的0.05～0.1%，降阻率为70～80%。

本发明与现有技术相比具有以下技术效果：1）降阻剂使用浓度低，该降阻剂的添加浓度为0.05～0.1%，而常规降阻剂浓度为0.3～0.4%。2）具有耐高温的作用，0.1%降阻剂耐温能力达到95℃，而常规降阻剂耐温为80℃。3）该降阻剂的降阻率为70～80%，而常规降阻剂的降阻率最高60%。4）该降阻剂与现场常规添加剂配伍性良好，不影响压裂液性能。

下面结合实施例及实施例附图对本发明的降阻剂的组成、配制方法和实施方法作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是使用本发明的压裂液体系的耐温曲线；

图2是使用本发明的压裂液体系的耐剪切曲线；

图3是使用本发明的测试压裂实施井例的施工曲线；

图4是未使用本发明的测试压裂实施井例的施工曲线。

具体实施方式

实施例1 

一种压裂液降阻剂，它是由以下组分按下述质量百分比配制而成：其特征是：它是由以下组分配制而成：油相69%、分散剂3.0%、聚丙烯酰胺25.5%、非离子表面活性剂2.5%组成（为最佳配方）。所述的油相是白油，分散剂是微米级二氧化硅，聚丙烯酰胺的分子量为1500万，非离子表面活性剂是司盘80。上述化学试剂均购于西安长庆油田分公司化工集团，地址陕西省咸阳市渭城区朝阳7路，邮编712042。该降阻剂适用于油、气井。

压裂液降阻剂配制如下：

①采用2m³反应釜中加入白油69kg；②缓慢加入2.5kg非离子表面活性剂，700r/min缓慢搅拌至混合均匀；②加入分散剂3 kg，300r/min匀速搅拌10min，使其分散均匀；③加入聚丙烯酰胺25.5 kg，以1000r/min匀速搅拌0.5h使其分散均匀，即得所述降阻剂。

将上述0.05 kg的降阻剂加入99.95 kg 、质量浓度为0.35%的羟丙基胍胶压裂液中，该压裂液耐温最高为95℃（附图1），而不加上述降阻剂，0.35%的羟丙基胍胶压裂液耐温最高为94℃，降阻剂对于压裂液的耐温性能没有影响。

实施例2

一种压裂液降阻剂是由以下按质量百分比组分配制而成：油相60%、分散剂5.0%、聚丙烯酰胺30%、非离子表面活性剂5.0%组成。所述的油相是白油，分散剂是纳米级二氧化硅，非离子表面活性剂是吐温80。该降阻剂适用于油、气井。制备过程同实施例1。

将上述0.06 kg的降阻剂加入99.94 kg 、质量浓度为0.35%的羟丙基胍胶压裂液中，该压裂液在90℃经过PVS流变仪剪切60 min后，冻胶粘度为70 mPa·s（附图2），而不加上述降阻剂，0.35%的羟丙基胍胶压裂液在90℃经过PVS流变仪剪切60 min后，冻胶粘度为79.7 mPa·s，降阻剂对于压裂液的耐剪切性能没有影响。

实施例3 

一种压裂液降阻剂是由以下组分按下述质量百分比配制而成：油相80%、分散剂1.0%、聚丙烯酰胺18.5%、非离子表面活性剂0.5%组成。所述的油相是白油，分散剂是微米或纳米级二氧化硅，非离子表面活性剂是司盘80和吐温80按质量比1：1组合。上述化学试剂均购于西安长庆油田分公司化工集团，地址陕西省咸阳市渭城区朝阳7路，邮编712042，或其它市场购得均可。该降阻剂适用于油、气井。制备过程同实施例1。

将上述0.1 kg的降阻剂加入99.9 kg 、质量浓度为0.35%的羟丙基胍胶压裂液中，该压裂液的降阻率为71.2%，而不加上述降阻剂，0.35%的羟丙基胍胶压裂液的降阻率为49.5%。

实施例4

本例给出了应用本发明的实施例1的添加降阻剂压裂液冻胶进行水力压裂的实例。

长庆油田黄平33-21井位于宁夏省盐池县大水坑镇，构造上属于陕北斜坡中部。井深3615.0m，完钻层位为长8层。储层电阻率33.93Ωm，储层孔隙度7.86％，储层渗透率0.37×10^-3μm²，属于低孔特低渗储层，需要采用压裂技术进行开发。

2013年8月13日，对黄平33-21井进行了加砂压裂。共准备实施例1的降阻剂200kg，活性水30m³，主要施工参数是：排量1.8m³/min，喷射阶段50%滑溜水+50%胍胶基液混合，排量3.0m³/min，油压43.8-46.5MPa（图3），较不加降阻剂的液体泵压（46.2-54.6MPa）（图4）最高降低8.1MPa；替砂阶段50%滑溜水+50%胍胶基液混合，排量1.8m³/min，油压20.8MPa；50%胍胶基液+50%活性水，油压升至33.5MPa；现场施工情况表明降阻剂起到了明显的降低摩阻作用，考虑到井深变化，在大排量喷射阶段同等排量条件下降低6-7MPa。

本发明降阻剂加量只要是占压裂液总量的0.05～0.1%均可，本发明降阻剂的降阻率为70～80%。

本实施例没有详细叙述的部分和英文缩写属本行业的公知常识，在网上可以搜索到，这里不一一叙述。

本发明的降阻剂适用于不同储层的油、气井压裂施工。本发明可以大幅降低压裂施工摩阻。井下施工作业使用该技术可以降低井下作业成本、降低施工摩阻、保障油田的正常生产和可持续发展；该研究成果不仅具有明显的经济效益，而且具有重要的社会效益，具有很大的推广应用前景。

Claims (7)

1.一种压裂液降阻剂，其特征是：它是由以下组分配制而成：油相60～80%、分散剂1.0～5.0%、聚丙烯酰胺18.5～30%、非离子表面活性剂0.5～5.0%组成，上述百分数均为质量百分数。

2.根据权利要求1所述的一种压裂液降阻剂，其特征是：所述的油相是白油。

3.根据权利要求1所述的一种压裂液降阻剂，其特征是：所述的分散剂是微米或纳米级二氧化硅。

4.根据权利要求1所述的一种压裂液降阻剂，其特征是：所述的聚丙烯酰胺分子量为1500万。

5.根据权利要求1所述的一种压裂液降阻剂，其特征是：所述的非离子表面活性剂是司盘80、吐温80中的任意一种或组合。

6.根据权利要求1所述的一种压裂液降阻剂的制备方法，其特征是：所述的降阻剂的制备工艺包括如下步骤：

1）将配方量的非离子表面活性剂加入配方量的油相中，700r/min缓慢搅拌至混合均匀；

2）加入配方量的分散剂，300r/min匀速搅拌10min，使其分散均匀；

3）加入配方量的聚丙烯酰胺，以1000r/min匀速搅拌0.5h使其分散均匀，即得所述降阻剂。

7.根据权利要求6所述的一种压裂液降阻剂的制备方法，其特征是：所述的降阻剂加量是压裂液的0.05～0.1%，降阻率为70～80%。