CN104946230A - 一种适用于油田水的清洁压裂液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于油田水的清洁压裂液，由质量百分比为0.8％～3％的表面活性剂、0.2％～0.8％的交联剂、0～1.5％的无机盐以及余量的油田采出水组成。该清洁压裂液的制备方法是：在装有搅拌器的配液大罐中加入油田采出水，搅拌并升温至10～25℃后加入表面活性剂反应，得到混合液，将得到的混合液静置溶胀后形成均匀基液，再在基液中加入无机盐及交联剂并搅拌，反应结束后得到清洁压裂液。本发明采用油田水配置清洁压裂液，配置方法简单，节约成本，对环境污染小，产品具有优良的耐温抗剪切性，适用储层温度范围广，遇油、水均可破胶而无残渣，对储层的伤害小。

Description

一种适用于油田水的清洁压裂液及其制备方法
技术领域
本发明属于油气田化工产品的制备技术领域，具体涉及一种适用于油田水的清洁压裂液及其制备方法。
背景技术
水力压裂作为油气增产、水井增注的一项技术措施，其压裂的成功很大程度取决于压裂液的性能。传统的压裂液体系主要是水基压裂液，一般采用清水配制压裂液。但是用清水配制的压裂液与地层配伍性差，会引起油水乳化，损害水敏性储层；此外在缺水地区特别是一些水源奇缺的地区，用清水配制压裂液会导致成本增加。另一方面，在油田的开采过程中有大量的水产出，其成分基本都是高矿化度的盐水，这些水被采到地面后必须要经过相应的处理才能达到国家要求的排放标准，这些也都增加了油田的生产成本。显然，如果压裂过程能直接使用前述的高矿化度的油田采出水来配制压裂液，则既可节约淡水资源，又为油田节约了处理成本。由于油田水组分复杂，性质特殊，因而迄今本领域尚无用油田水配制压裂液的前例。
目前公知的水基压裂液毫无例外的都有残渣，这些残渣必然会对地层及充填层造成严重堵塞，从而大大降低压裂效果。因此在目前油气田开发对压裂效果要求愈来愈高的形势下，消除残渣及其伤害已成为当今压裂界共同关心的急待解决的重大技术难题。研发高效、低伤害、低成本、无污染的清洁压裂液是目前压裂液发展的方向，但目前市场上公知的此类产品相应都存在有不耐温、成本高、合成工艺复杂、不能抑制粘土膨胀等缺陷，严重限制了其应用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种适用于油田水的清洁压裂液，该压裂液采用与地层水配伍性好的油田采出水替代清水配置压裂液，压裂液再无须添加调节剂，且能抑制粘土膨胀。
本发明的另一个目的是提供一种用于制备该清洁压裂液的方法。
用于实现以上发明目的的技术方案如下所述。
一种适用于油田水的清洁压裂液，由以下质量百分比的物质组份组成：表面活性剂0.8％～3％，交联剂0.2％～0.8％，无机盐0～1.5％，余量为油田采出水。
上述清洁压裂液中，所述表面活性剂为C10-18烷基二甲基胺乙内酯、椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯、月桂酰胺丙基甜菜碱、烷基糖苷(APG)的一种或者两种混合物，该表面活性剂的性质为无色粘稠液体，有效含量25～55％，在室温下溶于水及醇等有机溶剂。
上述清洁压裂液中，所述的交联剂为水杨酸钠、水杨酸钾、水杨酸铵、水杨酸二甲胺盐中的一种或两种。
上述清洁压裂液中，所述的无机盐为氯化钾。
用于制备以上清洁压裂液的方法包括下述步骤：
(1)、在装有搅拌器的配液大罐中加入油田采出水，开启搅拌在10～25℃温度环境中加入表面活性剂，反应5～20min，静置10～60min，所述混合液溶胀后形成均匀基液；
(2)、向步骤(1)得到的基液加入无机盐并搅拌，混合均匀；
(3)、向步骤(2)得到的基液中加入交联剂并搅拌，反应10～60min，反应结束后得到清洁压裂液。
由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
一、采用油田水配置清洁压裂液，水源充足，可以解决以往用清水配制压裂液产生的水资源不足的问题，油层水不但能与地层水配伍性好，而且能抑制粘土膨胀，节约了成本，对环境污染小；
二、该清洁压裂液适用储层温度范围广，并且该清洁压裂液在使用过程中不需要再加破胶剂，遇油、水等均可破胶而无残渣，对储层的伤害小；
三、用油田水配置清洁压裂液，配置方法简单并具有优良的耐温抗剪切性，可以充分利用清洁压裂液的低残渣、低伤害的特性，起到保护储层并增加油井产量的目的。
具体实施方式
一、一种适用于油田水的清洁压裂液的制备
实施例1：
本实施例中所述的清洁压裂液，按100％总质量计，分别取0.8％量的十六烷基二甲基胺乙内酯、0.5％量的水杨酸钠、1％量的氯化钾和97.7％量的油田水。
该油田水的清洁压裂液的制备方法包括下述步骤：
(1)在装有搅拌器的配液大罐中加入油田采出水，开启搅拌在15℃条件下，加入表面活性剂十六烷基二甲基胺乙内酯，反应10min，静置35min，所述混合液溶胀后形成均匀基液；
(2)向由步骤(1)得到的基液中加入氯化钾并搅拌，混合均匀；
(3)向由步骤(2)得到的基液中加入水杨酸钠并搅拌，反应15min，反应结束后得到清洁压裂液。
实施例2：
本实施例中所述的清洁压裂液，按100％总质量计，分别取0.7％量的十八烷基二甲基胺乙内酯、0.3％量的烷基糖苷(APG)、0.4％量的水杨酸钾、0.5％氯化钾量和98.1％量的油田水。
该油田水的清洁压裂液的制备方法包括下述步骤：
(1)在装有搅拌器的配液大罐中加入油田采出水，开启搅拌在25℃条件下，加入表面活性剂十八烷基二甲基胺乙内酯和烷基糖苷(APG)，反应15min，静置30min，所述混合液溶胀后形成均匀基液；
(2)向由步骤(1)得到的基液中加入氯化钾并搅拌，混合均匀；
(3)向由步骤(2)得到的基液中加入水杨酸钾并搅拌，反应20min，反应结束后得到清洁压裂液。
实施例3：
本实施例中所述的清洁压裂液，按100％总质量计，分别取1％量的椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯、0.3％量的月桂酰胺丙基甜菜碱、0.25％量的水杨酸铵和98.45％量的油田水。
该油田水的清洁压裂液的制备方法包括下述步骤：
(1)在装有搅拌器的配液大罐中加入油田采出水，开启搅拌在25℃条件下，加入表面活性剂椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯、月桂酰胺丙基甜菜碱，反应20min，静置20min，所述混合液溶胀后形成均匀基液；
(2)向由步骤(1)得到的基液中加入交联剂水杨酸铵并搅拌，反应30min，反应结束后得到清洁压裂液。
实施例4：
本实施例中所述的清洁压裂液，按100％总质量计，分别取1％量的月桂酰胺丙基甜菜碱、0.3％量的烷基糖苷(APG)、0.5％量的水杨酸二甲胺盐、1％量的氯化钾和97.2％量的油田水。
该油田水的清洁压裂液的制备方法包括下述步骤：
(1)在装有搅拌器的配液大罐中加入油田采出水，开启搅拌在10℃条件下，加入表面活性剂月桂酰胺丙基甜菜碱、烷基糖苷(APG)，反应12min，静置15min，所述混合液溶胀后形成均匀基液；
(2)向步骤(1)得到的基液中加入氯化钾并搅拌，混合均匀；
(3)向步骤(2)得到的基液中加入交联剂水杨酸二甲胺盐并搅拌，反应15min，反应结束后得到清洁压裂液。
二、一种适用于油田水的清洁压裂液性能测试
清洁压裂液体系属粘弹性表面活性剂压裂体系，其技术标准采用SY/T 6376-2008《压裂液通用技术条件》中的表4(粘弹性表活剂压裂液通用技术指标)、SY/5107-2005《水基压裂液性能评价方法》。
破胶性能测试：试验结果见表1，结果显示该油田水配置的清洁压裂液不需要再加破胶剂，遇油、水均可2h内破胶，破胶后粘度小于5mPa﹒s。
表1破胶性能测试
悬砂性能测试：样品采用本申请文件实施例1所得产品，具体试验方法为将直径为0.45～0.9mm的石英砂支撑剂分别放入实施例1所得压裂液与瓜胶压裂液中，其结果见表2。由表2可以得出，随着砂比的提高，瓜胶压裂液的悬砂时间稍有降低，而清洁压裂液的悬砂时间逐渐增大，悬砂时间远大于瓜胶压裂液。
表2不同砂比下两种体系悬砂时间
岩心伤害测试：样品采用本申请文件实施例2所得产品，采用高温高压岩心流动仪进行岩心伤害实验，结果见下表3。由表3可以得出，清洁压裂液可以大大减少对油藏的伤害，提高压裂液施工的效果。
表3岩心伤害测试
以上通过多个实施例对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，但并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明也不仅限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于油田水的清洁压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的物质组份组成：表面活性剂0.8％～3％，交联剂0.2％～0.8％，无机盐0～1.5％，余量为油田采出水。
2.根据权利要求1所述的清洁压裂液，其特征在于，所述表面活性剂为C10-18烷基二甲基胺乙内酯、椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯、月桂酰胺丙基甜菜碱、烷基糖苷中的一种或者两种混合物。
3.根据权利要求1所述的清洁压裂液，其特征在于，所述交联剂为水杨酸钠、水杨酸钾、水杨酸铵、水杨酸二甲胺盐中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的清洁压裂液，其特征在于，所述无机盐为氯化钾。
5.一种适用于油田水的清洁压裂液的制备方法，包括下述步骤：
(1)在装有搅拌器的配液大罐中加入油田采出水，开启搅拌在10～25℃温度环境中加入表面活性剂，反应5～20min，静置10～60min，所述混合液溶胀后形成均匀基液；
(2)向步骤(1)得到的基液加入无机盐并搅拌，混合均匀；
(3)向步骤(2)得到的基液中加入交联剂并搅拌，反应10～60min，反应结束后得到清洁压裂液。
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