CN111234798A - 全过程滑溜水速溶压裂液 - Google Patents

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Abstract

全过程滑溜水速溶压裂液，属于油气田增产技术领域；由以下重量份的原料组成：减阻剂0.06‑0.15份、黏土稳定剂0.14‑0.43份、助排剂0.05‑0.12份、表面活性剂0.33‑0.47份和水99.2‑99.5份；本发明的全过程滑溜水速溶压裂液减阻率大于70％，界面张力小于2mN/m，利于压后返排；破胶彻底，残渣含量小于35mg/L，对地层伤害较小，可以满足大规模、大排量施工要求。

Description

全过程滑溜水速溶压裂液
技术领域
本发明涉及油气田增产技术领域，具体为全过程滑溜水速溶压裂液。
背景技术
在油藏中的开发过程中，渗吸置换开采技术已成为油藏精细化开发，提高单井产量，延长生产有效期的重要研究方向，通过在入井流体中加入表面活性剂改变储层的润湿性能，从而借助毛细管力的驱动，使入井流体能够自发的渗吸进入基质岩石的细微孔道中，通过油水置换，将原油逐渐汇集到大孔道中，进而实现补充地层能量，提高终采收率的目的。目前，应用最多的压裂液体系仍然为胍胶压裂液体系，其适应性广，带来了良好的增产效果。但胍胶属于植物胶范畴，天然的水不溶物带来不可消除的残渣伤害，并且在满足“工厂化”作业模式方面还不是非常完善，另由于其易腐败的特性，容易造成不必要的浪费。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供全过程滑溜水速溶压裂液，减阻率大于70％，界面张力小于2mN/m，利于压后返排；破胶彻底，残渣含量小于35mg/L，对地层伤害较小，可以满足大规模、大排量施工要求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
全过程滑溜水速溶压裂液，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
减阻剂0.06-0.15份、黏土稳定剂0.14-0.43份、助排剂0.05-0.12份、表面活性剂0.33-0.47份和水99.2-99.5份；
所述减阻剂由水相和油相结合进行反向乳液聚合而成：将10-20wt％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和浓度42％的氢氧化钾配制成水相；将3-5wt％烷基酚聚氧乙烯醚、40-42wt％蓖麻油和0-5wt％丙烯酸己酯混合配成油相；将油相和水相混合配成油包水反相乳液基液；将制备的油包水反相乳液基液和表面活性剂充分混合，表面活性剂用量为反相微乳液质量的5-10％，即得到减阻剂；
所述黏土稳定剂为氯化钾、氯化胆碱和环氧丙基三甲基氯化铵的混合物，混合比例为1:1.5:1.3；
所述助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、全氟辛基聚乙二醇和全氟辛基季铵碘化物的混合物，混合比例为1.2:1.2:1；
所述表面活性剂为α-烯烃磺酸钠、仲烷基磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠中的一种或者多种。
全过程滑溜水速溶压裂液的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)在500转/分钟搅拌转速下，在容器内按配方量依次加入水、表面活性剂、助排剂和粘土稳定剂，搅拌10分钟；
2)再加入减阻剂，继续搅拌10分钟，最终得到全过程滑溜水速溶压裂液。
本发明的有益效果在于：本发明的全过程滑溜水速溶压裂液减阻率大于70％，界面张力小于2mN/m，利于压后返排；破胶彻底，残渣含量小于35mg/L，对地层伤害较小，可以满足大规模、大排量施工要求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
全过程滑溜水速溶压裂液，由以下重量份的原料组成：
减阻剂0.06-0.15份、黏土稳定剂0.14-0.43份、助排剂0.05-0.12份、表面活性剂0.33-0.47份和水99.2-99.5份；
减阻剂由水相和油相结合进行反向乳液聚合而成：制作方法包括以下步骤：(1)将占总质量分数的10-20wt％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和浓度42％的氢氧化钾配制成水相；(2)将3-5wt％烷基酚聚氧乙烯醚、40-42wt％蓖麻油和0-5wt％丙烯酸己酯混合配成油相；(3)将油相和水相混合配成油包水反相乳液基液；(4)将制备的油包水反相乳液基液和表面活性剂充分混合，表面活性剂用量为反相微乳液质量的5-10％，即得到减阻剂；
黏土稳定剂为氯化钾、氯化胆碱和环氧丙基三甲基氯化铵的混合物，混合比例为1:1.5:1.3；
助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、全氟辛基聚乙二醇和全氟辛基季铵碘化物的混合物，混合比例为1.2:1.2:1；
表面活性剂为α-烯烃磺酸钠、仲烷基磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠中的一种或者多种。
全过程滑溜水速溶压裂液的制备方法，包括以下步骤：
1)在500转/分钟搅拌转速下，在容器内按配方量依次加入水、表面活性剂、助排剂和粘土稳定剂，搅拌10分钟；
2)再加入减阻剂，继续搅拌10分钟，最终得到全过程滑溜水速溶压裂液。
实施例1
减阻剂的制备：将占总质量分数的10-20wt％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和浓度42％的氢氧化钾配制成水相；(2)将3-5wt％烷基酚聚氧乙烯醚、40-42wt％蓖麻油和0-5wt％丙烯酸己酯混合配成油相；(3)将油相和水相混合配成油包水反相乳液基液；(4)将制备的油包水反相乳液基液和表面活性剂充分混合，表面活性剂用量为反相微乳液质量的5-10％，即得到减阻剂；
黏土稳定剂的准备：使用氯化钾、氯化胆碱和环氧丙基三甲基氯化铵的混合物，混合比例为1:1.5:1.3；
助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、全氟辛基聚乙二醇和全氟辛基季铵碘化物的混合物，混合比例为1.2:1.2:1；
表面活性剂为仲烷基磺酸钠；
原料的准备：将上述获得的原料减阻剂0.09份、黏土稳定剂0.32份、助排剂0.07份、表面活性剂0.39份和水99.2份；
全过程滑溜水速溶压裂液的制备：在500转/分钟搅拌转速下，在容器内按配方量依次加入水、表面活性剂、助排剂和粘土稳定剂，搅拌10分钟；再加入减阻剂，继续搅拌10分钟，得到全过程滑溜水速溶压裂液。
性能评价：
表1显示了由实施例1制备的全过程滑溜水速溶压裂液的减阻性能；
浓度/％ 粘度/mPa·s 入压/KPa 出压/KPa 压差/KPa 减阻率
0.02 1.15 74.576 11.896 62.936 73.31％
0.05 1.49 76.483 12.335 64.953 72.59％
0.08 1.91 85.844 15.845 69.495 70.42％
0.1 3.10 87.270 16.808 70.495 70.09％
表1
在加量为0.02～0.1％浓度时，滑溜水粘度为1.15～3.1mPa·s，减阻率大于70％；
表2显示了由实施例1制备的全过程滑溜水速溶压裂液的部分性能参数
项目 性能参数
表面张力(，mN/m) 30.47
界面张力(，mN/m) 1.19
残渣含量(mg/L) 34.8
表2
破胶剂为过硫酸铵，完全破胶后，表界面张力小于32mN/m、界面张力小于2mN/m，利于压后返排；残渣含量仅为34.8mg/L，对地层伤害较小
实施例2
减阻剂的制备：将占总质量分数的10-20wt％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和浓度42％的氢氧化钾配制成水相；(2)将3-5wt％烷基酚聚氧乙烯醚、40-42wt％蓖麻油和0-5wt％丙烯酸己酯混合配成油相；(3)将油相和水相混合配成油包水反相乳液基液；(4)将制备的油包水反相乳液基液和表面活性剂充分混合，表面活性剂用量为反相微乳液质量的5-10％，即得到减阻剂；
黏土稳定剂的准备：使用氯化钾、氯化胆碱和环氧丙基三甲基氯化铵的混合物，混合比例为1:1.5:1.3；
助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、全氟辛基聚乙二醇和全氟辛基季铵碘化物的混合物，混合比例为1.2:1.2:1；
表面活性剂为等量混合的α-烯烃磺酸钠和仲烷基磺酸钠；
原料的准备：将上述获得的原料减阻剂0.13份、黏土稳定剂0.38份、助排剂0.12份、表面活性剂0.43份和水99.4份；
全过程滑溜水速溶压裂液的制备：制备方法同实施例1。
性能评价：
表3显示了由实施例2制备的全过程滑溜水速溶压裂液的减阻性能；
浓度/％ 粘度/mPa·s 入压/KPa 出压/KPa 压差/KPa 减阻率
0.02 1.17 74.785 11.946 62.786 73.27％
0.05 1.59 76.486 12.238 64.295 72.71％
0.08 1.96 85.279 15.748 69.537 70.38％
0.1 3.13 87.269 16.896 70.475 70.09％
表3
在加量为0.02～0.1％浓度时，滑溜水粘度为1.7～3.13mPa·s，减阻率大于70％；
表4显示了由实施例2制备的全过程滑溜水速溶压裂液的部分性能参数
项目 性能参数
表面张力(，mN/m) 30.43
界面张力(，mN/m) 1.15
残渣含量(mg/L) 34.7
表4
破胶剂为过硫酸铵，完全破胶后，表界面张力小于32mN/m、界面张力小于2mN/m，利于压后返排；残渣含量仅为34.7mg/L，对地层伤害较小
实施例3
减阻剂的制备：将占总质量分数的10-20wt％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和浓度42％的氢氧化钾配制成水相；(2)将3-5wt％烷基酚聚氧乙烯醚、40-42wt％蓖麻油和0-5wt％丙烯酸己酯混合配成油相；(3)将油相和水相混合配成油包水反相乳液基液；(4)将制备的油包水反相乳液基液和表面活性剂充分混合，表面活性剂用量为反相微乳液质量的5-10％，即得到减阻剂；
黏土稳定剂的准备：使用氯化钾、氯化胆碱和环氧丙基三甲基氯化铵的混合物，混合比例为1:1.5:1.3；
助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、全氟辛基聚乙二醇和全氟辛基季铵碘化物的混合物，混合比例为1.2:1.2:1；
表面活性剂为等量混合的α-烯烃磺酸钠、仲烷基磺酸钠和月桂酰肌氨酸钠；
原料的准备：将上述获得的原料减阻剂0.11份、黏土稳定剂0.42份、助排剂0.06份、表面活性剂0.38份和水99.3份；
全过程滑溜水速溶压裂液的制备：制备方法同实施例1。
性能评价：
表5显示了由实施例3制备的全过程滑溜水速溶压裂液的减阻性能；
Figure BDA0002437561340000061
Figure BDA0002437561340000071
表5
在加量为0.02～0.1％浓度时，滑溜水粘度为1.19～3.1mPa·s，减阻率大于70％；
表6显示了由实施例3制备的全过程滑溜水速溶压裂液的部分性能参数
项目 性能参数
表面张力(，mN/m) 30.45
界面张力(，mN/m) 1.17
残渣含量(mg/L) 35
表6
破胶剂为过硫酸铵，完全破胶后，表界面张力小于32mN/m、界面张力小于2mN/m，利于压后返排；残渣含量仅为35mg/L，对地层伤害较小。
本发明的全过程滑溜水速溶压裂液减阻率大于70％，界面张力小于2mN/m，利于压后返排；破胶彻底，残渣含量小于35mg/L，对地层伤害较小，可以满足大规模、大排量施工要求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.全过程滑溜水速溶压裂液，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
减阻剂0.06-0.15份、黏土稳定剂0.14-0.43份、助排剂0.05-0.12份、表面活性剂0.33-0.47份和水99.2-99.5份；
所述减阻剂由水相和油相结合进行反向乳液聚合而成：将10-20wt％甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和浓度42％的氢氧化钾配制成水相；将3-5wt％烷基酚聚氧乙烯醚、40-42wt％蓖麻油和0-5wt％丙烯酸己酯混合配成油相；将油相和水相混合配成油包水反相乳液基液；将制备的油包水反相乳液基液和表面活性剂充分混合，表面活性剂用量为反相微乳液质量的5-10％，即得到减阻剂；
所述黏土稳定剂为氯化钾、氯化胆碱和环氧丙基三甲基氯化铵的混合物，混合比例为1:1.5:1.3；
所述助排剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、全氟辛基聚乙二醇和全氟辛基季铵碘化物的混合物，混合比例为1.2:1.2:1；
所述表面活性剂为α-烯烃磺酸钠、仲烷基磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠中的一种或者多种。
2.如权利要求1所述的全过程滑溜水速溶压裂液的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)在500转/分钟搅拌转速下，在容器内按配方量依次加入水、表面活性剂、助排剂和粘土稳定剂，搅拌10分钟；
2)再加入减阻剂，继续搅拌10分钟，最终得到全过程滑溜水速溶压裂液。
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