CN106833593A - 一种性能优越的水基压裂液的制备方法 - Google Patents

一种性能优越的水基压裂液的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种性能优越的水基压裂液的制备方法，包括以下步骤：取60～90毫升的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN 101104665 B)于烧杯1、2中，分别加入10～20g的十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠，搅拌30～40min，使AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与表面活性剂充分反应；将烧杯1、2中的阳、阴离子包合物混合，继续搅拌15～25min，使它们充分接触。体系粘度在100s‑1时高于100mPa·s；在体系中加入1～2毫升柴油，继续搅拌20～30min,体系粘度降低至10mP·s左右，符合携砂及返排的施工要求。最终制得了性能优越的水基压裂液。本发明通过在人工合成的聚合物中引入阴、阳表面活性剂，改善了常用水基压裂液的性能；当水基压裂液遇到油分子后，粘度降低，利于后续的返排。

Description

一种性能优越的水基压裂液的制备方法
技术领域
本发明涉及一种性能优越的水基压裂液的制备方法，尤其涉及一种无残渣，不破胶，易返排的水基压裂液的制备方法。
背景技术
油层水力压裂，简称为油层压裂或压裂，是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施。它利用液体传压的原理，在地面采用高压泵组及辅助设备，将目的地层压裂，形成裂缝。此时，如果地面高压泵组停止泵入液体，由于外来压力的消失，又会使裂缝重新闭合，为了保持裂缝处于张开状态和获得高的导流能力，会继续注入具有一定粘度的携带有支撑剂的压裂液。
实际的运用中，为了使压裂液获得一定的粘度，常常会采用天然植物胶、纤维素衍生物和人工合成的聚合物作为稠化剂，它们所配制出的压裂液具有一定的缺点：天然植物胶残渣含量较高，破胶后易造成支撑裂缝堵塞，同时耐温性不够理想；而纤维素衍生物主要存在的问题是摩阻偏高，耐温性差；人工合成的聚合物抗剪切性、耐盐性较差、滤失性大。而本发明中所制备的水基压裂性无残渣、摩阻及滤失小、抗剪切性、耐温性和耐盐性好。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于采用AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN101104665B)及表面活性剂，提供一种性能优越的水基压裂液的制备方法。首先用AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物分别与十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠反应，再将反应后的包合物的产物混合，制备出一种水基压裂液。
本发明的技术方案如下：
一种性能优越的水基压裂液的制备方法，包括以下步骤：
取60～90毫升的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN 101104665B)于烧杯1、2中，分别向烧杯1、2中加入10～20g的十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠，搅拌30～40min，使AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠成分反应；再将烧杯1、2中的阳离子包合物和阴离子包合物混合，继续搅拌15～25min，使它们充分接触，利于阴阳离子相互作用，体系粘度在100s-1时高于100mPa·s，能够携带支撑剂到达目的地层；最后在体系中加入1～2毫升柴油，继续搅拌20～30min,体系的粘度降低至10mP·s左右，达到了后续返排施工的要求，最终制得了性能优越的水基压裂液
进一步的，取60毫升的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN 101104665B)于烧杯1、2中，分别向烧杯1、2中加入10g的十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠，搅拌30min，使AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠成分反应；再将烧杯1、2中的阳离子包合物和阴离子包合物混合，继续搅拌15min，使它们充分接触，利于阴阳离子相互作用，体系粘度在100s-1时高于100mPa·s，能够携带支撑剂到达目的地层；最后在体系中加入1毫升柴油，继续搅拌20min,体系的粘度降低至10mP·s左右，达到了后续返排施工的要求，最终制得了性能优越的水基压裂液。
本发明的有益之处在于：
1、与现有技术相比较，本发明通过在AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物压裂液中引入阴、阳离子表面活性剂，改善了天然植物胶残渣含量较高，耐温性不理想；纤维素衍生物摩阻偏高，耐温性差；人工合成的聚合物抗剪切性、耐盐性较差、滤失性大的缺点；
2、本发明所提供的萃取水基压裂液，具有适宜的粘度，能够携带支撑剂，同时，遇到油分子后，粘度会减小，不用进行破胶，无残渣，利于后续的返排，不会污染地层。
附图说明
图1为AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十八烷基三甲基氯化铵作用过程示意图1；
图2为AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十二烷基苯磺酸钠作用过程示意图2；
图3为阳离子包合物与阴离子包合物的作用过程示意图3；
图4为压裂液与油分子的作用过程示意图4。
其中，1表示AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物；2表示十八烷基三甲基氯化铵；3表示阳离子包合物；4表示十二烷基苯磺酸钠；5表示阴离子包合物，6表示油分子。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
一种性能优越的水基压裂液的制备方法，包括以下步骤：
实施例1：
取60毫升的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN 101104665B)于烧杯1、2中，分别向烧杯1、2中加入10g的十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠，搅拌30min，使AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠成分反应；再将烧杯1、2中的阳离子包合物和阴离子包合物混合，继续搅拌15min，使它们充分接触，利于阴阳离子相互作用，体系粘度在100s-1时高于100mPa·s，能够携带支撑剂到达目的地层；最后在体系中加入1毫升柴油，继续搅拌20min,体系的粘度降低至10mP·s左右，达到了后续返排施工的要求，最终制得了性能优越的水基压裂液。该配方得到的水基压裂液可应用于油气井增产中。
实施例2：
取75毫升的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN 101104665B)于烧杯1、2中，分别向烧杯1、2中加入15g的十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠，搅拌35min，使AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠成分反应；再将烧杯1、2中的阳离子包合物和阴离子包合物混合，继续搅拌20min，使它们充分接触，利于阴阳离子相互作用，体系粘度在100s-1时高于100mPa·s，能够携带支撑剂到达目的地层；最后在体系中加入1毫升柴油，继续搅拌25min,体系的粘度降低至10mP·s左右，达到了后续返排施工的要求，最终制得了性能优越的水基压裂液。该配方得到的水基压裂液可应用于注水井增注中。
实施例3：
取90升的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN 101104665B)于烧杯1、2中，分别向烧杯1、2中加入20g的十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠，搅拌40min，使AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠成分反应；再将烧杯1、2中的阳离子包合物和阴离子包合物混合，继续搅拌25min，使它们充分接触，利于阴阳离子相互作用，体系粘度在100s-1时高于100mPa·s，能够携带支撑剂到达目的地层；最后在体系中加入2毫升柴油，继续搅拌25min,体系的粘度降低至10mP·s左右，达到了后续返排施工的要求，最终制得了性能优越的水基压裂液。该配方得到的水基压裂液可作为油田领域的其它工作液。
如图1所示，AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物中的环状结构与十八烷基三甲基氯化铵的疏水链通过分子间作用力形成阳离子包合物；图2中，AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物中的环状结构与十二烷基苯磺酸钠的疏水链通过分子间作用力形成阴离子包合物；图3所示，阳离子包合物与阴离子包合物通过静电作用的过程，由于聚合物分子相互连接，分子量增加，使得到的压裂液的粘度升高，利于携带支撑剂进入目的层；图4所示，是压裂液进入地层后与油分子接触后的相互作用过程，由于油分子疏水性大于十八烷基三甲基氯化铵和十二烷基苯磺酸钠，所以十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠会被油分子顶替出来，聚合物分子分离，使压裂液粘度降低，利于后续的返排施工。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种性能优越的水基压裂液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：取60～90毫升的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN 101104665 B)于烧杯1、2中，分别向烧杯1、2中加入10～20g的十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠，搅拌30～40min，使AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠成分反应；再将烧杯1、2中的阳离子包合物和阴离子包合物混合，继续搅拌15～25min，使它们充分接触，利于阴阳离子相互作用，体系粘度在100s-1时高于100mPa·s，能够携带支撑剂到达目的地层；最后在体系中加入1～2毫升柴油，继续搅拌20～30min,体系的粘度降低至10mP·s左右，达到了后续返排施工的要求，最终制得了性能优越的水基压裂液。
2.根据权利要求1所述的一种性能优越的水基压裂液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：取60毫升的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物(制备见：CN 101104665 B)于烧杯1、2中，分别向烧杯1、2中加入10g的十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠，搅拌30min，使AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物与十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠成分反应；再将烧杯1、2中的阳离子包合物和阴离子包合物混合，继续搅拌15min，使它们充分接触，利于阴阳离子相互作用，体系粘度在100s-1时高于100mPa·s，能够携带支撑剂到达目的地层；最后在体系中加入1毫升柴油，继续搅拌20min,体系的粘度降低至10mP·s左右，达到了后续返排施工的要求，最终制得了性能优越的水基压裂液。
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