CN104312574B - 一种减阻水体系、制备方法及应用 - Google Patents

一种减阻水体系、制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN104312574B
CN104312574B CN201410629271.3A CN201410629271A CN104312574B CN 104312574 B CN104312574 B CN 104312574B CN 201410629271 A CN201410629271 A CN 201410629271A CN 104312574 B CN104312574 B CN 104312574B
Authority
CN
China
Prior art keywords
drag
drag reduction
aqueous systems
water system
reduction water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410629271.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104312574A (zh
Inventor
韩玲
刘炜
吴雷泽
陈建达
黄亚杰
李远照
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petroleum Engineering Technology Research Institute Of Hanjiang Oil Field Branch Sinopec
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Oil Production Technology Research Institute Of Jianghan Oilfield Branch China Petroleum & Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oil Production Technology Research Institute Of Jianghan Oilfield Branch China Petroleum & Chemical Corp filed Critical Oil Production Technology Research Institute Of Jianghan Oilfield Branch China Petroleum & Chemical Corp
Priority to CN201410629271.3A priority Critical patent/CN104312574B/zh
Publication of CN104312574A publication Critical patent/CN104312574A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104312574B publication Critical patent/CN104312574B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/68—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/882—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/12—Swell inhibition, i.e. using additives to drilling or well treatment fluids for inhibiting clay or shale swelling or disintegrating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/28—Friction or drag reducing additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

本发明公开了一种减阻水体系、制备方法及应用。所述减阻水体系由按重量百分比计的以下组分:减阻剂JC‑J10 0.02％～0.1％；复合增效剂JC‑ZP20.08％～0.5％；复合防膨剂JC‑FC03 0.1％～1.0％；余量为水。方法包括：在水中加入所述用量的减阻剂，搅拌溶解后，再依次加入所述用量的复合防膨剂和复合增效剂搅拌至均匀，制得所述减阻水体系。本发明的减阻水体系具有无残渣、速溶性好、减阻率高(＞70％)、防膨性能好的特点，能满足复杂山地环境下大液量连续混配要求，且有利于形成网状缝，大幅度增大裂缝体积，提高压裂效果。

Description

一种减阻水体系、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种页岩储层压裂领域，进一步地说，是涉及一种减阻水体系、制备方法及应用。
背景技术
涪陵焦石坝地区一期产建区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组泥页岩层段页岩气地质资源量为869.07×108m3，可采资源量173.88～347.76×108m3。对于储集空间以微孔隙、纳米级孔隙为主的龙马溪海相页岩气藏而言，要想取得较高的产量，就必须以井网部署整体开发为基础，借助水平井大规模“减阻水+胶液”分段加砂压裂，提高储层导流能力，扩大泄气面积。
目前国内有关减阻水专利201110401452.7、201310020401.9、201310585235.7、201310712341.7、201310228864.4、201410101052.8、201410194632.6介绍的都是乳液型减阻剂；专利201310216419.6介绍的减阻水体系添加剂多达7种。现有的减阻水体系存在以下不足：①所用减阻剂都为乳液型，制备工艺复杂，形成的微乳液体系对地层的伤害不明；②在相同的指标条件下，体系中的添加剂如防膨剂、助排剂的使用浓度高，造成运输成本和材料成本增加。而为降低减阻水压裂液成本，满足复杂山地环境下大液量减阻水现场配制要求，所用减阻水体系必须具有速溶性好、使用浓度低、降阻率高、防膨率高、表界面张力的特点，且有利于形成网状缝，大幅度增大裂缝体积，提高压裂效果。
发明内容
为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种减阻水体系、制备方法及应用。本发明是针对涪陵焦石坝页岩储层具有地层温度高、闭合应力高、破裂压力高的“三高”特性，对减阻水体系降阻率、携砂性和造缝性能方面的要求；以及针对复杂山地环境下大液量减阻水现场配制工艺、压裂液快速混配技术的要求，研究开发一种减阻水体系。该减阻水体系具有无残渣、速溶性好、减阻率高(＞70％)、防膨性能好的特点，能满足复杂山地环境下大液量连续混配要求，且有利于形成网状缝，大幅度增大裂缝体积，提高压裂效果。
本发明的目的之一是提供一种减阻水体系。
由按重量百分比计的以下组分:
减阻剂JC-J10 0.02％～0.1％；
复合增效剂JC-ZP2 0.08％～0.5％，优选为0.08％～0.3％；
复合防膨剂JC-FC03 0.1％～1.0％，优选为0.1％～0.8％；
余量为水。
减阻剂JC-J10——高效减阻剂，一种由不同的单体共聚生成的聚丙烯酰胺类衍生物，其平均分子量达到0.5×106～10×106g/mol。减阻剂的作用主要有两个方面:(1)减阻剂分子可以在管道流体中伸展，吸收薄层间的能量，干扰薄层间的液体分子从缓冲区进入紊流核心，从而阻止其形成紊流或减弱紊流程度，使之达到减阻的目的；(2)增加减阻水体系粘度，以提高携砂能力。减阻剂JC-J10分散时间小于60s，迅速转化达到最大粘度，能够满足现场连续混配要求，且成本低、增粘效果好、减阻率高。
复合增效剂JC-ZP2，由氟碳表面活性剂、AES、OP-10等组成的表面活性剂复配物，可使溶液表面张力大大降低，促进返排，减小入井液对储层的伤害。其组分和浓度分别为：氟碳类表面活性剂0.1％～1％，AES表面活性剂1％～2％，三乙醇胺4％～8％，OP-10表面活性剂1％～5％，醛类杀菌剂0.5％～3％，甲醇、乙醇低分子醇类溶剂5％～10％，余量为水。该助排剂具有使用浓度低、表界面张力低等特点，减阻水体系中添加了复合增效剂之后，减阻率有不同程度的升高，进一步减小液体的摩阻。
复合防膨剂JC-FC03，由无机防膨剂氯化钾和有机防膨剂小分子季铵盐类等进行复配的混合物，可以降低减阻水对页岩的抑制分散能力。由于氯化钾等无机防膨剂虽然防膨性能较好，但周期短；从长效防止粘土运移的角度考虑，选用有机防膨剂进行复配。其组分、浓度和制备方法为：将10％～20％氯化钾加入水中搅拌溶解，再加入30％～40％的小分子季铵盐类搅拌均匀。
减阻剂JC-J10、复合增效剂JC-ZP2、复合防膨剂JC-FC03都是中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院的产品。
本发明通过减阻机理的研究，优选了减阻率高、溶解速度快、具有一定增粘携砂效果的线性高分子减阻剂；同时为了保护储层，研究了具有较低使用浓度、防膨效果好的复合防膨剂，研究了具有表界面张力低、利于返排的高效助排剂。该减阻水体系可以有效降低施工摩阻，降低储层伤害，且有利于形成网状缝，大幅度增大裂缝体积，提高压裂效果。
本发明的目的之二是提供一种减阻水体系的制备方法。
包括：在水中加入所述用量的减阻剂JC-J10，搅拌溶解后，再依次加入所述用量的复合防膨剂JC-FC03和复合增效剂JC-ZP2搅拌至均匀，制得所述减阻水体系。
本发明的目的之三是提供一种减阻水体系在页岩气井压裂中的应用。
本发明的减阻水体系指标如下：防膨率≥70％；降阻率≥70％；表面张力≤28mN/m；界面张力≤2mN/m。主要适用于无水敏、储层天然裂缝较发育、脆性较高地层。其主要特点为：适用于裂缝性地层；提高形成剪切缝和网状缝的概率；使用少量稠化剂降阻，对地层伤害小，支撑剂用量少；成本低，在相同作业规模下；减阻水压裂比常规冻胶压裂其成本可以降低40％～60％。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例1：
量取500ml水倒入搅拌容器中，调节搅拌器转速至液体形成的漩涡可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止。缓慢加入0.02％的减阻剂JC-J10(江汉油田采油院产品)，搅拌1min溶解，再依次加入0.1％复合防膨剂JC-FC03(江汉油田采油院产品)、0.2％复合增效剂JC-ZP2(江汉油田采油院产品)。在加完全部添加剂后持续搅拌5min，形成均匀的溶液，停止搅拌。按《页岩气压裂用降阻水技术条件》标准测试减阻水相关性能。测得减阻水运动粘度为5.5mPa·s，减阻率74.6％，用pH计测定减阻水pH为6.75，防膨率为74.7％，表面张力为26.8mN/m，界面张力为2.4mN/m，岩心的渗透率损害率均在7.1％左右。
实施例2：
量取495ml水倒入搅拌容器中，调节搅拌器转速至液体形成的漩涡可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止。缓慢加入0.05％的减阻剂JC-J10(江汉油田采油院产品)，搅拌1min溶解，再依次加入0.5％复合防膨剂JC-FC03(江汉油田采油院产品)、0.08％复合增效剂JC-ZP2(江汉油田采油院产品)。在加完全部添加剂后持续搅拌5min，形成均匀的溶液，停止搅拌。测得减阻水运动粘度为5.4mPa·s，减阻率74.6％，用pH计测定减阻水pH为6.8，防膨率为90.5％，表面张力为28.9mN/m，界面张力为2.8mN/m，岩心的渗透率损害率均在8.0％左右。
实施例3：
量取500ml水倒入搅拌容器中，调节搅拌器转速至液体形成的漩涡可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止。缓慢加入0.1％的减阻剂JC-J10(江汉油田采油院产品)，搅拌1min溶解，再依次加入1.0％复合防膨剂JC-FC03(江汉油田采油院产品)、0.3％复合增效剂JC-ZP2(江汉油田采油院产品)。在加完全部添加剂后持续搅拌5min，形成均匀的溶液，停止搅拌。测得减阻水运动粘度为8.4mPa·s，减阻率78.4％，用pH计测定减阻水pH为7.0，防膨率为90.5％，表面张力为28.2mN/m，界面张力为2.2mN/m，岩心的渗透率损害率均在10.6％左右。
实施例4：
量取490ml水倒入搅拌容器中，调节搅拌器转速至液体形成的漩涡可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止。缓慢加入0.1％的减阻剂JC-J10(江汉油田采油院产品)，搅拌1min溶解，再依次加入0.5％复合防膨剂JC-FC03(江汉油田采油院产品)、0.5％复合增效剂JC-ZP2(江汉油田采油院产品)。在加完全部添加剂后持续搅拌5min，形成均匀的溶液，停止搅拌。测得减阻水运动粘度为8.4mPa·s，减阻率78.8％，用pH计测定减阻水pH为6.9，防膨率为88.5％，表面张力为24.9mN/m，界面张力为2.1mN/m，岩心的渗透率损害率均在9.1％左右。

Claims (4)

1.一种减阻水体系，其特征在于所述减阻水体系由按重量百分比计的以下组分:
减阻剂JC-J10 0.02％～0.1％；
复合增效剂JC-ZP2 0.08％～0.5％；
复合防膨剂JC-FC03 0.1％～1.0％；
余量为水。
2.如权利要求1所述的减阻水体系，其特征在于：
所述减阻水体系由按重量百分比计的以下组分:
减阻剂JC-J10 0.02％～0.1％；
复合增效剂JC-ZP2 0.08％～0.3％；
复合防膨剂JC-FC03 0.1％～0.8％；
余量为水。
3.一种如权利要求1或2所述的减阻水体系的制备方法，其特征在于所述方法包括：
在水中加入所述用量的减阻剂JC-J10，搅拌溶解后，再依次加入所述用量的复合防膨剂JC-FC03和复合增效剂JC-ZP2搅拌至均匀，制得所述减阻水体系。
4.一种如权利要求1或2所述的减阻水体系在页岩气井压裂中的应用。
CN201410629271.3A 2014-11-11 2014-11-11 一种减阻水体系、制备方法及应用 Active CN104312574B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410629271.3A CN104312574B (zh) 2014-11-11 2014-11-11 一种减阻水体系、制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410629271.3A CN104312574B (zh) 2014-11-11 2014-11-11 一种减阻水体系、制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104312574A CN104312574A (zh) 2015-01-28
CN104312574B true CN104312574B (zh) 2017-05-17

Family

ID=52367896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410629271.3A Active CN104312574B (zh) 2014-11-11 2014-11-11 一种减阻水体系、制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104312574B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105419755B (zh) * 2015-11-17 2018-10-26 中石化石油工程技术服务有限公司 一种连续油管钻塞液体系及其制备方法
CN105838341A (zh) * 2016-05-04 2016-08-10 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院 一种压裂用的长效防膨剂及其制备方法、应用
CN106010495A (zh) * 2016-08-02 2016-10-12 成都孚吉科技有限责任公司 一种注水井用降压增注剂及其制备方法
CN106876002B (zh) * 2017-03-03 2019-04-05 北京兴天通电讯科技有限公司 一种自导电型高分子骨架降阻剂及其生产方法
CN107057673A (zh) * 2017-05-19 2017-08-18 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 适用于页岩储层压裂改造的高耐盐降阻滑溜水
CN107868659A (zh) * 2017-11-07 2018-04-03 西南石油大学 一种耐高温缔合型压裂液及其制备方法
CN108661613B (zh) * 2018-05-17 2021-06-11 大港油田集团有限责任公司 一种注水开发油藏的増注方法
CN108822825B (zh) * 2018-06-06 2021-01-01 中国石油化工股份有限公司 一种适用于常压页岩气藏高效渗吸减阻水体系及其制备方法和应用
CN110330961A (zh) * 2019-07-04 2019-10-15 胜利油田方圆化工有限公司 一种包含速溶聚丙烯酰胺的减阻水体系
CN110760299B (zh) * 2019-10-29 2021-10-15 中国石油化工股份有限公司 一种陆相页岩气压裂用多功能减阻水体系及配制方法
CN113897191B (zh) * 2021-10-21 2023-03-28 中国石油化工股份有限公司 一种含膏储层压裂液改性剂及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1458222A (zh) * 2003-05-21 2003-11-26 中国海洋石油总公司 稠油井降粘减阻剂
CN101338185A (zh) * 2008-08-13 2009-01-07 中国石油天然气股份有限公司 一种油溶性减阻剂
CN103146371A (zh) * 2011-12-06 2013-06-12 中国石油化工股份有限公司 低渗透砂岩油藏分子膜减阻增注剂
CN103275691A (zh) * 2013-06-03 2013-09-04 深圳市百勤石油技术有限公司 一种页岩油气藏可重复利用的滑溜水压裂液

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1458222A (zh) * 2003-05-21 2003-11-26 中国海洋石油总公司 稠油井降粘减阻剂
CN101338185A (zh) * 2008-08-13 2009-01-07 中国石油天然气股份有限公司 一种油溶性减阻剂
CN103146371A (zh) * 2011-12-06 2013-06-12 中国石油化工股份有限公司 低渗透砂岩油藏分子膜减阻增注剂
CN103275691A (zh) * 2013-06-03 2013-09-04 深圳市百勤石油技术有限公司 一种页岩油气藏可重复利用的滑溜水压裂液

Also Published As

Publication number Publication date
CN104312574A (zh) 2015-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104312574B (zh) 一种减阻水体系、制备方法及应用
Yang et al. Research and application of microfoam selective water plugging agent in shallow low-temperature reservoirs
El-Hoshoudy et al. Hydrophobically associated polymers for wettability alteration and enhanced oil recovery–Article review
CN109751029B (zh) 一种深层页岩气压裂的方法
CN102746838B (zh) 气井井筒解堵剂
CN110159243B (zh) 一种碳酸盐岩储层缝网酸压方法
Zhang et al. An integrated experimental method to investigate tool-less temporary-plugging multistage acid fracturing of horizontal well by using self-degradable diverters
AU2014281205A1 (en) Simultaneous method for combined acidizing and proppant fracturing
CN102741374A (zh) 用于减少水堵和凝析油的表面活性剂和摩阻减低聚合物以及相关方法
CN104449648B (zh) 一种非常规油气藏滑溜水压裂减阻剂及其制备方法
EP2948524A1 (en) Method of fracturing subterranean formations
Zeng et al. The formation and broken of cuttings bed during reaming process in horizontal directional drilling
WO2014004145A1 (en) Methods to prevent formation damage from friction reducers
CN103666439A (zh) 一种海水基速溶压裂液及其配制方法
CN105238381A (zh) 一种功能复合型乳液态聚合物压裂液及其制备方法
Altunina et al. Synergism of physicochemical and thermal methods intended to improve oil recovery from high-viscosity oil pools
CN105860951A (zh) 一种酸性聚合物压裂液及其制备方法
AU2018450648B2 (en) Compositions and methods using subterranean treatment fluids comprising water-soluble polymers
Hatzignatiou et al. Water-Soluble Sodium Silicate Gelants for Water Management in Naturally Fractured Carbonate Reservoirs
CN103468237A (zh) 清洁压裂液及其制备方法
US11072739B2 (en) Composition and method for improving performance of friction reducing polymers in high dissolved solids water
AL-Obaidi et al. Improvement of oil recovery in hydrocarbon fields by developing polymeric gel-forming composition
CN103666440B (zh) 一种酸液速溶稠化剂及其制备方法
RU2586356C1 (ru) Состав и способ повышения нефтеотдачи нефтяных пластов
CN104419398A (zh) 一种油井微乳压裂液

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 430035 Hubei city in Wuhan province two Qiaokou Gutian Road No. 37 HSBC Nanniwan Avenue headquarters block fifth B

Patentee after: PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Research Institute OF HANJIANG OIL FIELD BRANCH SINOPEC

Address before: 430035 Hubei city in Wuhan province two Qiaokou Gutian Road No. 37 HSBC Nanniwan Avenue headquarters building fifth

Patentee before: OIL PRODUCTION TECHNOLOGY Research Institute OF JIANGHAN OILFIELD COMPANY SINOPEC

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200103

Address after: 100728 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 22, No.

Co-patentee after: PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Research Institute OF HANJIANG OIL FIELD BRANCH SINOPEC

Patentee after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp.

Address before: 430035 Hubei city in Wuhan province two Qiaokou Gutian Road No. 37 HSBC Nanniwan Avenue headquarters block fifth B

Patentee before: PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Research Institute OF HANJIANG OIL FIELD BRANCH SINOPEC