CN107541201A - 一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系。所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为1%‑5%，有机盐的含量为0.5%‑2%，无机盐的含量为1‑4%，其余为水。双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系抗温能力达到110℃，携砂能力强、无残渣，与水或油自动破胶，易返排，对地层伤害小。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的清洁压裂液体系，本发明提供的清洁压裂液适用于常规和非常规油气资源的勘探开发。
技术背景
水力压裂作为油气藏的一种增产措施。在油气藏的勘探与开发过程中，常常会发现一些低渗透储层，对此类储层如果采用传统的瓜尔胶等聚合物压裂液体系进行压裂改造，不仅会在地层与支撑裂缝中留下部分残渣，还会引起地层中粘土矿物的膨胀、分散与迁移，对储层造成较大的伤害。为提高压裂的效果，降低对储层的伤害，需要研制开发低残渣的清洁压裂液体系。
粘弹性表面活性剂清洁压裂液（VES）是一种能在一定条件下于水溶液中形成柔性棒状胶束并相互缠绕形成可逆三维空间网状结构并表面出特殊的流变性能的表面活性剂溶液体系，总体来看，VES压裂液具有配制容易、施工简单、用量少、摩阻小、携砂能力强、返排容易，更为重要的是VES破胶后无残渣、对地层或地下造成的伤害小，不需要用酶或氧化剂来降低粘度，容易水化可以更快地形成最佳粘度，从而使整个压裂作业变得简单高效。但目前清洁压裂液也存在一些问题，主要表现为抗温能力差，满足不了高温储层的改造要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗温能力超过100℃的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系。
为达到上述目的，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为1%-5%，有机盐的含量为0.5%-2%，无机盐的含量为1-4%，其余为水。
所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构通式为：CnF2n+1N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2 N+ CnF2n+1，其中n为8-16。
所述的有机盐为结构中含有苯环的有机酸盐，具体为水杨酸钠、十二烷基苯磺酸钠、苯甲酸钠、没食子酸钠、对羟基苯磺酸钠中的一种或数种混合物。
所述的无机盐为氯化钾、氯化钠、氯化铵、氯化钙、氯化镁的一种或数种混合物。
本发明双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系抗温能力达到110℃，携砂能力强、无残渣，与水或油自动破胶，易返排，对地层伤害小。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为5%，有机盐的含量为0.5%，无机盐的含量为1%，其余为水。所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构式为：C16F33N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2 N+ C16F33，有机盐为水杨酸钠，无机盐为氯化钾。对本实施例的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液性能进行检测，性能如下：
表1 实施例1所得压裂液性能测试结果
| 序号 | 项目 | 结果 |
| 1 | 外观 | 无色粘稠液体 |
| 2 | pH值 | 8.0 |
| 3 | 基液表观粘度（mPas，170 s-1） | 459 |
| 4 | 高温剪切粘度（mPas，170 s-1，110℃） | 185 |
| 5 | 携砂沉降速率（mm/min，90℃） | 3.76 |
| 6 | 破胶后粘度（mPas，170 s-1） | 4.0 |
| 7 | 残渣（mg/L） | 0 |
| 8 | 破胶液表面张力（mN/m） | 27.6 |
实施例2
本实施例提供一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为1%，有机盐的含量为2%，无机盐的含量为4%，其余为水。所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构式为：C8F17N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2 N+ C8F17，有机盐为十二烷基苯磺酸钠，无机盐为氯化钠。对本实施例的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液性能进行检测，性能如下：
表2 实施例2所得压裂液性能测试结果
| 序号 | 项目 | 结果 |
| 1 | 外观 | 无色粘稠液体 |
| 2 | pH值 | 7.5 |
| 3 | 基液表观粘度（mPas，170 s-1） | 262 |
| 4 | 高温剪切粘度（mPas，170 s-1，110℃） | 135 |
| 5 | 携砂沉降速率（mm/min，90℃） | 8.30 |
| 6 | 破胶后粘度（mPas，170 s-1） | 1.5 |
| 7 | 残渣（mg/L） | 0 |
| 8 | 破胶液表面张力（mN/m） | 27.5 |
实施例3
本实施例提供一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为3%，有机盐的含量为1%，无机盐的含量为2%，其余为水。所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构式为：C12F25N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2N+ C12F25，有机盐为没食子酸钠，无机盐为氯化铵。对本实施例的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液性能进行检测，性能如下：
表3 实施例3所得压裂液性能测试结果
| 序号 | 项目 | 结果 |
| 1 | 外观 | 无色粘稠液体 |
| 2 | pH值 | 8.0 |
| 3 | 基液表观粘度（mPas，170 s-1） | 375 |
| 4 | 高温剪切粘度（mPas，170 s-1，110℃） | 150 |
| 5 | 携砂沉降速率（mm/min，90℃） | 6.45 |
| 6 | 破胶后粘度（mPas，170 s-1） | 2.5 |
| 7 | 残渣（mg/L） | 0 |
| 8 | 破胶液表面张力（mN/m） | 25.7 |
实施例4
本实施例提供一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为2%，有机盐的含量为1%，无机盐的含量为4%，其余为水。所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构式为：C16F33N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2N+ C16F33，有机盐为苯甲酸钠，无机盐为氯化镁。对本实施例的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液性能进行检测，性能如下：
表4 实施例4所得压裂液性能测试结果
| 序号 | 项目 | 结果 |
| 1 | 外观 | 无色粘稠液体 |
| 2 | pH值 | 8.0 |
| 3 | 基液表观粘度（mPas，170 s-1） | 354 |
| 4 | 高温剪切粘度（mPas，170 s-1，110℃） | 142 |
| 5 | 携砂沉降速率（mm/min，80℃） | 7.10 |
| 6 | 破胶后粘度（mPas，170 s-1） | 2.5 |
| 7 | 残渣（mg/L） | 0 |
| 8 | 破胶液表面张力（mN/m） | 25.9 |
实施例5
本实施例提供一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为4%，有机盐的含量为0.5%，无机盐的含量为3%，其余为水。所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构通式为：C16F33N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2 N+ C16F33，有机盐为对羟基苯磺酸钠，无机盐为氯化钙。对本实施例的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液性能进行检测，性能如下：
表5 实施例5所得压裂液性能测试结果
| 序号 | 项目 | 结果 |
| 1 | 外观 | 无色粘稠液体 |
| 2 | pH值 | 8.5 |
| 3 | 基液表观粘度（mPas，170 s-1） | 396 |
| 4 | 高温剪切粘度（mPas，170 s-1，80℃） | 165 |
| 5 | 携砂沉降速率（mm/min，80℃） | 5.35 |
| 6 | 破胶后粘度（mPas，170 s-1） | 3.0 |
| 7 | 残渣（mg/L） | 0 |
| 8 | 破胶液表面张力（mN/m） | 26.8 |
实施例6
本实施例提供一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为3%，有机盐的含量为1%，无机盐的含量为2%，其余为水。所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构通式为：C12F25N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2 N+ C12F25，有机盐为对羟基苯磺酸钠，无机盐为氯化钠和氯化钙按质量比1:1的混合物。对本实施例的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液性能进行检测，性能如下：
表6 实施例6所得压裂液性能测试结果
| 序号 | 项目 | 结果 |
| 1 | 外观 | 无色粘稠液体 |
| 2 | pH值 | 8.5 |
| 3 | 基液表观粘度（mPas，170 s-1） | 366 |
| 4 | 高温剪切粘度（mPas，170 s-1，80℃） | 147 |
| 5 | 携砂沉降速率（mm/min，80℃） | 6.25 |
| 6 | 破胶后粘度（mPas，170 s-1） | 2.5 |
| 7 | 残渣（mg/L） | 0 |
| 8 | 破胶液表面张力（mN/m） | 26.3 |
实施例7
本实施例提供一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成。其中双子氟碳表面活性剂的含量为4%，有机盐的含量为0.5%，无机盐的含量为3%，其余为水。所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构通式为：C12F25N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2 N+ C12F25，有机盐为对羟基苯磺酸钠和水杨酸钠按质量比1:1的混合物，无机盐为氯化钾。对本实施例的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液性能进行检测，性能如下：
表7 实施例7所得压裂液性能测试结果
| 序号 | 项目 | 结果 |
| 1 | 外观 | 无色粘稠液体 |
| 2 | pH值 | 8.0 |
| 3 | 基液表观粘度（mPas，170 s-1） | 390 |
| 4 | 高温剪切粘度（mPas，170 s-1，80℃） | 159 |
| 5 | 携砂沉降速率（mm/min，80℃） | 5.69 |
| 6 | 破胶后粘度（mPas，170 s-1） | 3.0 |
| 7 | 残渣（mg/L） | 0 |
| 8 | 破胶液表面张力（mN/m） | 27.2 |
Claims (4)
1.一种双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系，其特征在于，所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系由双子氟碳表面活性剂、有机盐、无机盐以及水组成，其中双子氟碳表面活性剂的含量为1%-5%，有机盐的含量为0.5%-2%，无机盐的含量为1-4%，其余为水。
2. 如权利要求1所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系，其特征在于所述的双子氟碳表面活性剂是一种季铵盐型双子氟碳表面活性剂，其结构通式为：CnF2n+1N+(CH3)2-CH2CH2CH2CH2-(CH3)2 N+ CnF2n+1，其中n为8-16。
3.如权利要求1所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系，其特征在于：所述的有机盐为结构中含有苯环的有机酸盐，为水杨酸钠、十二烷基苯磺酸钠、苯甲酸钠、没食子酸钠、对羟基苯磺酸钠中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的双子氟碳表面活性剂清洁压裂液体系，其特征在于：所述的无机盐为氯化钾、氯化钠、氯化铵、氯化钙、氯化镁的一种或几种的混合物。
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2016
- 2016-06-24 CN CN201610470512.3A patent/CN107541201A/zh active Pending
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