CN112322274B - 可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用 - Google Patents
可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112322274B CN112322274B CN202011356484.5A CN202011356484A CN112322274B CN 112322274 B CN112322274 B CN 112322274B CN 202011356484 A CN202011356484 A CN 202011356484A CN 112322274 B CN112322274 B CN 112322274B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fracturing fluid
- gel
- mass
- viscosity
- gel breaker
- 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
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 161
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 45
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 41
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 40
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 20
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 24
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- BWEBCRIIZABHPY-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutane-2-sulfonic acid;prop-2-enamide Chemical compound NC(=O)C=C.CCC(C)(C)S(O)(=O)=O BWEBCRIIZABHPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical group [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract description 8
- 230000002579 anti-swelling effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract description 6
- 229940043237 diethanolamine Drugs 0.000 description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000011160 research Methods 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229940079776 sodium cocoyl isethionate Drugs 0.000 description 6
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 244000007835 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 description 2
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- -1 hydroxypropyl Chemical group 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000033772 system development Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
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
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明公开了可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用,该制备方法的原料包括疏水缔合丙烯酰胺共聚物、黏度促进剂、氯化钾和碳酸钠,余量为水;所述方法包括以下步骤:步骤一、室温条件下,将疏水缔合丙烯酰胺共聚物加入到氯化钾的水溶液中,用所述碳酸钠调节pH,搅拌后静置,得到原液;步骤二、室温搅拌条件下,向原液中加入所述黏度促进剂,继续搅拌至混合均匀,得到压裂液。采用本发明的方法制备的压裂液在90℃,170s‑1下连续剪切60min后其粘度≥40mPa.s,静态破胶后破胶液粘度为2.512mPa.s且无残渣、破胶液的表面张力为24.4mN/m,界面张力为0.282mN/m,黏土防膨率大于80%。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域,具体涉及可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用。
背景技术
当前油气井压裂改造的主体技术为水平井分段压裂和体积压裂,单井压裂施工用工作液的规模达到数千方甚至上万方,在压裂作业后,大量含压裂液组分、泥砂、原油和地层水的废液返排到地面,如果处理不当,会对井场周围土壤、植被和地表水造成一定程度的影响。
随着国家安全生产和环境保护等法规的执行,将这些废液进行回收和再利用成为油田企业当前急需解决的一项重要难题。水基压裂返排液的重复使用技术(即水基压裂液重复使用技术)是近年来兴起的一项“节能、降耗、环保”型压裂液技术,该技术利用处理后的返排液配制压裂液,既回收利用返排液中的水资源,同时又尽可能利用其中的有效组分,降低压裂综合成本,保护了环境,做到对现有资源充分利用,是今后水基压裂液技术发展主要目标。国内研究者在2006年就报道了采用处理后的压裂返排液配制压裂液基础研究,同时进行了现场试验[王满学等.用油田回注污水配制水基压裂液的研究与应用[J].石油钻探技术];随后几年对水基压裂液重复使用相关技术研究及现场应用报道很多[管保山,梁利,程芳,等.压裂返排液取水应用技术[J].石油学报;庄照锋.张士诚,张劲,等.硼交联羟丙基瓜尔胶压裂液回收再用可行性研究[J].油田化学;李谦定,张莹,李善建,等.羟丙基胍胶压裂液重复利用技术研究[J].西安石油大学学报(自然科学版);管保山,薛小佳,何志武,等.低分子量合成聚合物压裂液研究[J].油田化学;熊颖,刘友权,石晓松,等.可回收再利用的低分子胍胶压裂液技术研究[J].石油与天然气化工;何明舫,来轩昂,李宁军,等.苏里格气田压裂返排液回收处理方法[J].天然气工业;蒲祖凤,庚文静,李嘉,等.可重复使用压裂液体系开发与试验[J].钻采工艺;刘立宏,陈江明,刘通义,等.东北油气田压裂液返排液重复利用技术[J].钻井液与完井液;山树民,吕小明,古正富,等.靖边气田新型可回收压裂液研究与应用[J].科学技术与工程]。但是纵观国内外关于水基压裂液重复使用技术的现状和现场试验发现:目前现场使用的水基压裂液重复使用技术依然处在从返排液中“取水”再配制压裂液的初级阶段[王满学等.水基压裂液重复使用技术的现状及发展趋势[J].断块油气田]。因此,现场急需开发一种抗盐性好、破胶液利用效率高、成本低的新型环保型水基压裂液体系。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用。采用本发明的方法制备的压裂液在90℃,170s-1下连续剪切60min后其粘度≥40mPa.s,静态破胶后破胶液粘度为2.512mPa.s且无残渣、破胶液的表面张力为24.4mN/m,界面张力为0.282mN/m,黏土防膨率大于80%,具有潜在的应用前景。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种可重复水基压裂液的制备方法,其特征在于,原料包括以下重量份的组分:疏水缔合丙烯酰胺共聚物0.2%~0.6%,黏度促进剂0.1%~0.3%,氯化钾0.5%~1.0%,碳酸钠0.1%~0.2%,余量为水;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、室温条件下,将所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物加入到所述氯化钾的水溶液中,用所述碳酸钠调节pH为8~9,搅拌10min~15min后静置,得到原液;
步骤二、室温搅拌条件下,向步骤一所述原液中加入所述黏度促进剂,继续搅拌至混合均匀,得到压裂液。
上述的可重复水基压裂液的制备方法,其特征在于,原料包括以下重量份的组分:疏水缔合丙烯酰胺共聚物0.4%,黏度促进剂0.3%,氯化钾0.5%,碳酸钠0.1%,余量为水。
上述的可重复水基压裂液的制备方法,其特征在于,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物为丙烯酰胺和丙烯酰胺二甲基丙磺酸的共聚物,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的分子量为300×104~350×104。
上述的可重复水基压裂液的制备方法,其特征在于,所述黏度促进剂为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物,所述黏度促进剂中,椰油基苯磺酸的质量百分比为20%~25%,二乙醇胺的质量百分比为5%~10%;所述椰油基苯磺酸中有效物含量≥99%。
此外,本发明提供一种上述可重复水基压裂液破胶用破胶剂,所述破胶剂为氨基磺酸和过硫化物的混合物,所述氨基磺酸的质量为过硫化物质量的1倍~2倍,所述过硫化物为过硫酸铵或过硫酸钾。
更进一步的,本发明提供一种应用上述破胶剂的方法,其特征在于,包括:在室温搅拌条件下,向压裂液中加入所述破胶剂,搅拌5min~10min后静置60min~80min,得到破胶液;所述破胶剂的质量为压裂液质量的5/10000倍~1/1000倍。
上述的方法,其特征在于,将所述破胶液和疏水缔合丙烯酰胺共聚物混合,得到一次基液,加入黏度促进剂,得到一次压裂液;所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的质量为破胶液质量的0.05%~0.4%,所述黏度促进剂的质量为一次基液质量的0.02%~0.15%。
上述的方法,其特征在于,在室温搅拌条件下,向所述一次压裂液中加入破胶剂,搅拌5min~10min后静置60min~80min,得到二次破胶液,用碳酸钠将所述二次破胶液的pH调节为8~9,加入黏度促进剂,搅拌5min~10min,得到二次压裂液;
所述黏度促进剂的质量为二次破胶液质量的0.05%~0.2%。
上述的方法,其特征在于,所述黏度促进剂为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、采用本发明的方法制备的压裂液在90℃,170s-1下连续剪切60min后其粘度≥40mPa.s,静态破胶后破胶液粘度为2.512mPa.s且无残渣、破胶液的表面张力为24.4mN/m,界面张力为0.282mN/m,黏土防膨率大于80%,具有潜在的应用前景。
2、本发明提供的破胶剂为氨基磺酸和过硫化物的混合物,在实际应用过程中作为内相破胶剂与地层油水配合,实现快速彻底破胶。
3、采用本发明制备的压裂液可多次重复破胶进行重复利用,重复利用压裂液性能指标满足水基压裂液的性能要求,可有效降低黏度促进剂和疏水缔合丙烯酰胺共聚物的使用量,大大降低压裂液的制备成本。
下面结合附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为实施例1压裂液性能测试中粘度与温度的关系曲线。
图2为实施例1压裂液性能测试中粘度与时间的关系曲线。
图3为实施例10的一次压裂液性能测试的粘度与温度的关系曲线。
图4为实施例10的一次压裂液性能测试的粘度与时间的关系曲线。
图5为实施例10的二次压裂液性能测试的粘度与温度的关系曲线。
图6为实施例10的二次压裂液性能测试的粘度与时间的关系曲线。
具体实施方式
本发明的下列实施例中所用试剂和材料均为市售可得,下列实施例中未注明具体条件的实验方法均按照常规方法和条件进行。
实施例1
本实施例提供一种可重复水基压裂液的制备方法,原料包括以下重量份的组分:疏水缔合丙烯酰胺共聚物0.4%,黏度促进剂0.30%,氯化钾0.5%,碳酸钠0.1%,余量为水;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、将0.5g氯化钾溶解于98.70g水中,得到氯化钾的水溶液,室温条件下,将0.4g疏水缔合丙烯酰胺共聚物加入到氯化钾的水溶液中,加入0.1g碳酸钠后测定混合体系的pH为8,搅拌10min后静置30min,得到原液;
步骤二、室温搅拌条件下,向步骤一所述原液中加入0.30g黏度促进剂,继续搅拌5min,得到压裂液。
所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物为丙烯酰胺和丙烯酰胺二甲基丙磺酸的共聚物,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的分子量为300×104。
所述黏度促进剂为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物;所述黏度促进剂中,椰油基苯磺酸的质量百分比为22%,二乙醇胺的质量百分比为8%;所述椰油基苯磺酸为椰油基羟乙基磺酸钠,分子式为CH3(CH2)nCH2COOC2H4SO3Na,有效物含量≥99%。
本实施例的压裂液抗温抗剪性能测试曲线如图1和图2所示。由图1和图2可以看出,在35min内,30℃升至120℃的过程中,粘度由开始160mPa·s降至70mPa·s,在90℃,170s-1下连续剪切60min后,粘度在40mPa·s以上。
将本实施例的压裂液与破胶剂混合,然后在90℃搅拌混合进行静态破胶,得到静态破胶后破胶液;所述破胶剂的质量为压裂液质量的1/1000;所述破胶剂为氨基磺酸和过硫酸钾按照质量比为1:2混合而成的混合物;静态破胶后破胶液的性能见表1。
表1实施例1压裂液经静态破胶后的性能
由表1可知,静态破胶后破胶液粘度≤3mPa·s且无残渣,表面张力小于25mN·m-1,界面张力≤1.0mN·m-1,黏土防膨率大于80%,压裂液破胶性能满足压裂液破胶液性能指标要求。
实施例2
本实施例提供一种可重复水基压裂液的制备方法,原料包括以下重量份的组分:疏水缔合丙烯酰胺共聚物0.2%,黏度促进剂0.25%,氯化钾0.8%,碳酸钠0.2%,余量为水;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、将0.8g氯化钾溶解于98.55g水中,得到氯化钾的水溶液,室温条件下,将0.2g疏水缔合丙烯酰胺共聚物加入到氯化钾的水溶液中,加入0.2g碳酸钠后测定混合体系的pH为9,搅拌12min后静置30min,得到原液;
步骤二、室温搅拌条件下,向步骤一所述原液中加入0.25g黏度促进剂,继续搅拌5min,得到压裂液。
所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物为丙烯酰胺和丙烯酰胺二甲基丙磺酸的共聚物,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的分子量为350×104。
所述黏度促进剂为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物;所述黏度促进剂中,椰油基苯磺酸的质量百分比为20%,二乙醇胺的质量百分比为10%;所述椰油基苯磺酸为椰油基羟乙基磺酸钠,分子式为CH3(CH2)nCH2COOC2H4SO3Na,有效物含量≥99%。
本实施例的压裂液抗温抗剪性能测试方法与实施例1相同,在90℃,170s-1下连续剪切60min后粘度在40mPa·s以上;本实施例的压裂液静态破胶方法与实施例1相同,破胶性能满足压裂液破胶液性能指标要求。
实施例3
本实施例提供一种可重复水基压裂液的制备方法,原料包括以下重量份的组分:疏水缔合丙烯酰胺共聚物0.6%,黏度促进剂0.1%,氯化钾1.0%,碳酸钠0.15%,余量为水;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、将1g氯化钾溶解于98.15g水中,得到氯化钾的水溶液,室温条件下,将0.6g疏水缔合丙烯酰胺共聚物加入到氯化钾的水溶液中,加入0.15g碳酸钠后测定混合体系的pH为8.5,搅拌15min后静置30min,得到原液;
步骤二、室温搅拌条件下,向步骤一所述原液中加入0.1g黏度促进剂,继续搅拌5min,得到压裂液。
所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物为丙烯酰胺和丙烯酰胺二甲基丙磺酸的共聚物,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的分子量为320×104。
所述黏度促进剂为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物;所述黏度促进剂中,椰油基苯磺酸的质量百分比为25%,二乙醇胺的质量百分比为5%;所述椰油基苯磺酸为椰油基羟乙基磺酸钠,分子式为CH3(CH2)nCH2COOC2H4SO3Na,有效物含量≥99%。
本实施例的压裂液抗温抗剪性能测试方法与实施例1相同,在90℃,170s-1下连续剪切60min后粘度在40mPa·s以上;本实施例的压裂液静态破胶方法与实施例1相同,破胶性能满足压裂液破胶液性能指标要求。
实施例4
本实施例提供一种破胶剂,所述破胶剂为氨基磺酸和过硫化物的混合物,所述氨基磺酸的质量为过硫化物质量的2倍;所述过硫化物为过硫酸铵。
实施例5
本实施例提供一种破胶剂,所述破胶剂为氨基磺酸和过硫化物的混合物,所述氨基磺酸的质量为过硫化物质量的1倍;所述过硫化物为过硫酸钾。
实施例6
本实施例提供一种破胶剂,所述破胶剂为氨基磺酸和过硫化物的混合物,所述氨基磺酸的质量为过硫化物质量的1.5倍;所述过硫化物为过硫酸铵。
实施例7
本实施例提供一种应用实施例4的破胶剂的方法,包括:在室温搅拌条件下,向压裂液中加入所述破胶剂,搅拌5min后静置60min,得到破胶液;所述破胶剂的质量为压裂液质量的1/1000倍;
所述压裂液为实施例1中压裂液。
本实施例中,压裂液破胶性能可满足压裂液破胶液性能指标要求。
实施例8
本实施例提供一种应用实施例5对应破胶剂的方法,包括:在室温搅拌条件下,向压裂液中加入所述破胶剂,搅拌8min后静置70min,得到破胶液;所述破胶剂的质量为压裂液质量的5/10000倍;
所述压裂液为实施例2中压裂液。
本实施例中,压裂液破胶性能可满足压裂液破胶液性能指标要求。
实施例9
本实施例提供一种应用实施例6对应破胶剂的方法,包括:在室温搅拌条件下,向压裂液中加入所述破胶剂,搅拌10min后静置80min,得到破胶液;所述破胶剂的质量为压裂液质量的8/10000倍;
所述压裂液为实施例3中压裂液。
本实施例中,压裂液破胶性能可满足压裂液破胶液性能指标要求。
实施例10
本实施例提供一种回收利用的方法,包括:
步骤一、将实施例7对应破胶液和疏水缔合丙烯酰胺共聚物混合,得到一次基液,加入黏度促进剂,得到一次压裂液;所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的质量与破胶液质量的百分比以及对应一次基液性能见表2;所述黏度促进剂的质量与一次基液质量的百分比以及对应一次压裂液性能见表3;一次压裂液抗温和抗剪切性能实验结果见图3和图4;
步骤二、在室温搅拌条件下,向步骤一所述一次压裂液中加入实施例4对应破胶剂,搅拌5min后静置60min,得到二次破胶液,用碳酸钠将所述二次破胶液的pH调节为8~9,加入黏度促进剂,搅拌5min,得到二次压裂液;所述破胶剂的质量为一次压裂液质量的1/1000倍;二次破胶液的性能见表4;黏度促进剂质量与二次破胶液质量的百分比以及对应二次压裂液的性能见表5;二次压裂液抗温和抗剪切性能实验结果见图5和图6。
步骤一中所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物为丙烯酰胺和丙烯酰胺二甲基丙磺酸的共聚物,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的分子量为300x104。
步骤一和步骤二中所述黏度促进剂均为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物;所述黏度促进剂中,椰油基苯磺酸的质量百分比为22%,二乙醇胺的质量百分比为8%;所述椰油基苯磺酸为椰油基羟乙基磺酸钠,分子式为CH3(CH2)nCH2COOC2H4SO3Na,有效物含量≥99%。
表2疏水缔合丙烯酰胺共聚物的质量与破胶液质量的百分比和一次基液性能
表3黏度促进剂的质量与一次基液质量的百分比和一次压裂液性能
由表2可知,在破胶液中加入0.05%疏水缔合丙烯酰胺共聚物制备得到的一次基液粘度和悬砂性优于在地表水中加入0.20%疏水缔合丙烯酰胺共聚物。由此可见,利用本发明破胶液制备一次基液时,不但利用了破胶液中的水,还有效利用了破胶液中疏水缔合丙烯酰胺共聚物和黏度促进剂等助剂。
由表3可知,随着黏度促进剂加量的增加,一次压裂液的粘度和悬砂性效果均呈现先提高后降低趋势,当黏度促进剂加量为0.10%,一次压裂液的粘度和悬砂能力最好。
根据图3和图4,当温度由室温升至140℃时,一次压裂液的粘度从开始60mPa.s降至20mPa·s;在90℃,170s-1连续剪切60min后,一次压裂液粘度稳定维持在40mPa·s以上,表明一次压裂液与原压裂液性能相当。本发明利用破胶液制备的一次压裂液,与原压裂液相比,减少了疏水缔合丙烯酰胺和黏度促进剂的加入量且不需要加入碳酸钠。
表4二次破胶液的性能
将一次压裂液破胶得到二次破胶液的性能见表4,由表4可知,本发明一次压裂液的抗温、抗剪切性和破胶性能符合压裂施工对压裂液和返排液特性的要求。
表5黏度促进剂质量与二次破胶液质量百分比和二次压裂液性能
黏度促进剂加量/% | 0.00 | 0.05 | 0.10 | 0.20 |
粘度/mPa·s | 80.3 | 85.9 | 73.5 | 68.9 |
悬砂/cm·s<sup>-1</sup> | 0.023 | 0.011 | 0.035 | 0.147 |
由表5,当黏度促进剂加量为0.05%时,二次压裂液粘度和悬砂性最好。
如图5和图6所示,当温度由室温升至150℃时,二次压裂液的粘度大于20mPa·s,在90℃,170s-1连续剪切60min后,二次压裂液粘度稳定且维持在≥40mPa·s,表明二次压裂液具有良好的悬砂性和抗剪切性能。
实施例11
本实施例提供一种回收利用的方法,包括:
步骤一、将实施例8对应破胶液和疏水缔合丙烯酰胺共聚物混合,得到一次基液,加入黏度促进剂,得到一次压裂液;所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的质量为破胶液质量的0.2%,所述黏度促进剂的质量为一次基液质量的0.1%;
步骤二、在室温搅拌条件下,向步骤一所述一次压裂液中加入实施例5对应破胶剂,搅拌8min后静置80min,得到二次破胶液,用碳酸钠将所述二次破胶液的pH调节为8~9,加入黏度促进剂,搅拌8min,得到二次压裂液;所述破胶剂的质量为一次压裂液质量的5/10000倍;所述黏度促进剂的质量为二次破胶液质量的0.2%。
步骤一所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物为丙烯酰胺和丙烯酰胺二甲基丙磺酸的共聚物,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的分子量为350×104。
步骤一和步骤二所述黏度促进剂均为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物;所述黏度促进剂中,椰油基苯磺酸的质量百分比均为20%,二乙醇胺的质量百分比均为10%;所述椰油基苯磺酸为椰油基羟乙基磺酸钠,分子式为CH3(CH2)nCH2COOC2H4SO3Na,有效物含量≥99%;
本实施例中,一次基液、一次压裂液、二次破胶液和二次压裂液的性能与实施例10对应性能相当。
实施例12
本实施例提供一种回收利用的方法,包括:
步骤一、将实施例9对应破胶液和疏水缔合丙烯酰胺共聚物混合,得到一次基液,加入黏度促进剂,得到一次压裂液;所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的质量为破胶液质量的0.25%,所述黏度促进剂的质量为一次基液质量的0.08%;
步骤二、在室温搅拌条件下,向步骤一所述一次压裂液中加入实施例6对应破胶剂,搅拌10min后静置70min,得到二次破胶液,用碳酸钠将所述二次破胶液的pH调节为8~9,加入黏度促进剂,搅拌10min,得到二次压裂液;所述破胶剂的质量为一次压裂液质量的8/10000倍;所述黏度促进剂的质量为二次破胶液质量的0.15%。
步骤一所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物为丙烯酰胺和丙烯酰胺二甲基丙磺酸的共聚物,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的分子量为320×104。
步骤一和步骤二所述黏度促进剂均为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物;所述黏度促进剂中,椰油基苯磺酸的质量百分比均为25%,二乙醇胺的质量百分比均为5%;所述椰油基苯磺酸为椰油基羟乙基磺酸钠,分子式为CH3(CH2)nCH2COOC2H4SO3Na,有效物含量≥99%;
本实施例中,一次基液、一次压裂液、二次破胶液和二次压裂液的性能与实施例10对应性能相当。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可重复水基压裂液的制备方法,其特征在于,原料包括以下重量份的组分:疏水缔合丙烯酰胺共聚物0.2%~0.6%,黏度促进剂0.1%~0.3%,氯化钾0.5%~1.0%,碳酸钠0.1%~0.2%,余量为水;所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物为丙烯酰胺和丙烯酰胺二甲基丙磺酸的共聚物,所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的分子量为300×104~350×104;所述黏度促进剂为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物,所述黏度促进剂中,椰油基苯磺酸的质量百分比为20%~25%,二乙醇胺的质量百分比为5%~10%;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、室温条件下,将所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物加入到所述氯化钾的水溶液中,用所述碳酸钠调节pH为8~9,搅拌10min~15min后静置,得到原液;
步骤二、室温搅拌条件下,向步骤一所述原液中加入所述黏度促进剂,继续搅拌至混合均匀,得到压裂液。
2.根据权利要求1所述的可重复水基压裂液的制备方法,其特征在于,原料包括以下重量份的组分:疏水缔合丙烯酰胺共聚物0.4%,黏度促进剂0.3%,氯化钾0.5 %,碳酸钠0.1%,余量为水。
3.根据权利要求1所述的可重复水基压裂液的制备方法,其特征在于,所述椰油基苯磺酸中有效物含量≥99%。
4.一种应用破胶剂的方法,其特征在于,所述破胶剂为权利要求1~3任一权利要求所述可重复水基压裂液破胶用破胶剂,所述破胶剂为氨基磺酸和过硫化物的混合物,所述氨基磺酸的质量为过硫化物质量的1倍~2倍,所述过硫化物为过硫酸铵或过硫酸钾;所述应用破胶剂的方法包括:在室温搅拌条件下,向压裂液中加入所述破胶剂,搅拌5min~10min后静置60min~80min,得到破胶液;所述破胶剂的质量为压裂液质量的5/10000倍~1/1000倍。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,将所述破胶液和疏水缔合丙烯酰胺共聚物混合,得到一次基液,加入黏度促进剂,得到一次压裂液;所述疏水缔合丙烯酰胺共聚物的质量为破胶液质量的0.05%~0.4%,所述黏度促进剂的质量为一次基液质量的0.02%~0.15%。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在室温搅拌条件下,向所述一次压裂液中加入破胶剂,搅拌5min~10min后静置60min~80min,得到二次破胶液,用碳酸钠将所述二次破胶液的pH调节为8~9,加入黏度促进剂,搅拌5min~10min,得到二次压裂液;
所述黏度促进剂的质量为二次破胶液质量的0.05%~0.2%。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述黏度促进剂为椰油基苯磺酸、二乙醇胺和水的复配物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011356484.5A CN112322274B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011356484.5A CN112322274B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112322274A CN112322274A (zh) | 2021-02-05 |
CN112322274B true CN112322274B (zh) | 2022-12-20 |
Family
ID=74309182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011356484.5A Active CN112322274B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112322274B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114015429A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-08 | 西安石油大学 | 一种利用水基压裂返排液制备水基压裂液的方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5217074A (en) * | 1991-10-29 | 1993-06-08 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method of fracturing formations |
US20130255951A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Dober Chemical Corporation | Compositions, Systems and Methods for Releasing Additive Components |
CN103232840B (zh) * | 2013-03-27 | 2016-01-20 | 河北华北石油天成实业集团有限公司任丘化工分公司 | 一种高密度压裂液及其配制方法 |
CN103224779B (zh) * | 2013-05-16 | 2015-05-20 | 西南石油大学 | 一种缔合型非交联压裂液及其制备方法 |
CN104194766B (zh) * | 2014-09-12 | 2017-02-15 | 西安石油大学 | 一种清洁压裂液及其制备方法 |
CN106317320A (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种疏水缔合聚合物增稠剂及其制备方法 |
CN105273709A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-01-27 | 延长油田股份有限公司西区采油厂 | 一种清洁压裂液体系 |
CN106242119B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-03-19 | 西南石油大学 | 废弃聚磺钻井液破胶剂及其破胶方法 |
CN106928960A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-07 | 四川光亚聚合物化工有限公司 | 一种油包水缔合型非交联压裂液浓缩增稠剂及其制备方法以及一种压裂液 |
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 |
CN108464495A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-31 | 长沙小新新能源科技有限公司 | 一种增稠剂及其制备方法 |
CN111961459A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-20 | 四川省威沃敦化工有限公司 | 一种酸化用冻胶酸体系及其配制方法 |
-
2020
- 2020-11-27 CN CN202011356484.5A patent/CN112322274B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112322274A (zh) | 2021-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11945995B2 (en) | Temporary plugging agent and preparation method thereof, and method for temporary plugging and fracturing of high-temperature reservoir | |
CN114920876B (zh) | 一种暂堵剂及其制备方法 | |
CN107603581B (zh) | 高效泡沫排水剂组合物及其制备方法和应用 | |
CN111961457B (zh) | 一种用于稠油油藏的驱油复合剂及其制备方法和应用 | |
CN112322274B (zh) | 可重复水基压裂液的制备方法、破胶剂及破胶剂的应用 | |
WO2015089885A1 (zh) | 一种海水基速溶压裂液及其配制方法 | |
CN111440606B (zh) | 无油相液体减阻剂及包含该减阻剂的全程滑溜水压裂液 | |
CN100529011C (zh) | 一种油田稠油井用的表面活性剂 | |
CN111394086A (zh) | 一种环保节水型压裂液的制备方法 | |
CN104927005B (zh) | 一种预交联凝胶体膨颗粒耐碱调剖剂及其制备方法与用途 | |
CN114058360A (zh) | 一种多功能悬浮浓缩压裂液及其制备方法 | |
CN102086390B (zh) | 用于酸性油气藏的无固相压井液 | |
CN102212353A (zh) | 一种用于钻油采油的稠油降粘剂的制备 | |
CN111718704A (zh) | 一种多功能流动促进剂及抗高温聚合物压裂液体系 | |
CN110862814A (zh) | 一种胍胶压裂液有机钛交联剂及其制备方法 | |
CN110982506A (zh) | 一体化可回收可混调压裂液及施工方法 | |
CN103540306A (zh) | 三采用表面活性剂组合物及其制备方法 | |
CN112500845B (zh) | 一种海水基压裂液用稠化剂、压裂液及稠化剂制备方法 | |
CN113528114B (zh) | 一种氯化钙加重胍胶压裂液体系及其制备方法和应用 | |
CN111925784B (zh) | 胍胶压裂液微生物复合驱油体系及其制备方法 | |
CN118005840B (zh) | 一种热增稠自破胶压裂液稠化剂及其制备方法和应用 | |
CN109679641B (zh) | 高矿化度盐湖水配制的压裂液及其制备方法 | |
CN111154476A (zh) | 一种压裂用在线浓缩减阻液的制备原料、制备方法及应用 | |
CN118459651B (zh) | 一种耐温自破胶压裂液稠化剂及其制备方法和应用 | |
CN117487533A (zh) | 一种压裂用渗吸减阻一体剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240922 Address after: Room 12008, Building 1, Yicuiyuan I, No. 11 Tangyan South Road, High tech Zone, Xi'an City, Shaanxi Province, China 710076 Patentee after: Shaanxi Julide Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 710065, No. 18, two East, electronic road, Shaanxi, Xi'an Patentee before: XI'AN SHIYOU University Country or region before: China |