CN116410729A - 一种高效低伤害清洁压裂液及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效低伤害清洁压裂液及制备方法；按照质量百分含量100％计，由如下组分组成：十六烷基三甲基溴化铵0.3％‑0.5％，芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜0.2％‑0.4％，对苯乙烯磺酸钠0.2％‑0.4％，水杨酸钠0.3％‑0.6％，余量为水。本发明还涉及压裂液的制备方法。本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液配液浓度低，增粘效果好，有效地克服了传统清洁压裂液成本高的问题；本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液耐温抗剪切性能好，可在油藏温度130℃以内的油藏中使用；本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液属于小分子清洁压裂液体系，破胶彻底，残渣含量少，对地层伤害低，可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及油气田压裂改造技术领域；尤其涉及一种高效低伤害清洁压裂液及制备方法。
背景技术
如今，全球探明的油田大多都为“低渗、低压、低产”的三低油田。“三低”油田的开采难度大，需要用到压裂技术以达到油田增产的目的。其中，压裂技术过程所用到的压裂液为该技术的核心，对于油田采收率有重要的影响。因水基压裂液具有粘度高、可调性好、携砂能力强、滤失量小等优点成为油田压裂过程中最为常用的压裂液类型。传统的水基压裂液以瓜尔胶或高分子聚合物为增稠剂，并且需辅于多种添加剂来调节其性能才能完成。这种添加添加剂的方法使导致传统水基压裂液具有以下不足：残渣量大、回流性能差、对地层损害大。因此，石油行业急需一种新型的压裂液以解决传统水基压裂液带来的问题。Schlumberger公司在1997年研发出一种利用粘弹性表面活性剂(VES)为稠化剂的新型水基压裂液体系，该压裂液体系具有破胶粘度低、残渣量小以及对地层伤害小等特点，被称为清洁压裂液，并得到了许多石油工作者的重视，已成为全世界压裂液研究的热点。然而，由于清洁压裂的成本较高，导致目前仍未得到广泛应用，这也成为制约清洁压裂液技术发展的技术瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供了一种高效低伤害清洁压裂液及制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种高效低伤害清洁压裂液，按照质量百分含量100％计，由如下组分组成：十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)0.3％-0.5％，芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜(EHSB)0.2％-0.4％，对苯乙烯磺酸钠(SPH)0.2％-0.4％，水杨酸钠NaSal 0.3％-0.6％，余量为水。
优选地，按照质量百分含量100％计，由如下组分组成：十六烷基三甲基溴化铵0.4％、芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜0.3％、对苯乙烯磺酸钠0.3％、水杨酸钠0.4％，余量为水。
本发明还涉及前述的高效低伤害清洁压裂液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，向水中加入对苯乙烯磺酸钠和水杨酸钠固体，通过机械搅拌溶解，得混合水溶液；
步骤2，在30-40℃条件下，将十六烷基三甲基溴化铵和芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜加入混合水溶液中，搅拌5-10min，即得到高效低伤害清洁压裂液；
其中，各组分按照质量百分含量100％计，十六烷基三甲基溴化铵0.4％、芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜0.3％、对苯乙烯磺酸钠0.3％、水杨酸钠0.4％，余量为水。
本发明具有以下优点：
(1)本发明提供一种高效低伤害清洁压裂液能在20～130℃的环境下压裂施工，具有成本低、增粘效果好、伤害低以及使用温度范围广的优点。
(2)本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液配液浓度低，增粘效果好，有效地克服了传统清洁压裂液成本高的问题；
(3)本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液耐温抗剪切性能好，可在油藏温度130℃以内的油藏中使用；
(4)本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液属于小分子清洁压裂液体系，破胶彻底，残渣含量少，对地层伤害低，可重复使用。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的清洁压裂液耐温抗剪切曲线图；
图2是本发明实施例2制备的清洁压裂液耐温抗剪切曲线图；
图3是本发明实施例3制备的清洁压裂液耐温抗剪切曲线图；
图4是本发明实施例4制备的清洁压裂液耐温抗剪切曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
实施例1
本实施例涉及一种高效低伤害清洁压裂液的制备，包括以下步骤：
在1000mL烧杯中，加入595mL水，1g SPH和1.5gNaSal，待搅拌溶解后，升温到30-40℃，然后依次加入表面活性剂CTAB 1.5g和EHSB 1g，搅拌5-10min，待表面活性剂完全溶解后，得到高效低伤害清洁压裂液。
实施例2
本实施例涉及一种高效低伤害清洁压裂液的制备，包括以下步骤：
在1000mL烧杯中，加入593mL水，1.5g SPH和2g NaSal，待搅拌溶解后，升温到30-40℃，然后依次加入表面活性剂CTAB 2g和EHSB 1.5g，搅拌5-10min，待表面活性剂完全溶解后，得到高效低伤害清洁压裂液。
实施例3
本实施例涉及一种高效低伤害清洁压裂液的制备，包括以下步骤：
在1000mL烧杯中，加入590.5mL水，2g SPH和3gNaSal，待搅拌溶解后，升温到30-40℃，然后依次加入表面活性剂CTAB 2.5g和EHSB 2g，搅拌5-10min，待表面活性剂完全溶解后，得到高效低伤害清洁压裂液。
实施例4
本实施例涉及一种高效低伤害清洁压裂液的制备，包括以下步骤：
在1000mL烧杯中，加入593mL水，2g SPH和1.5gNaSal，待搅拌溶解后，升温到30-40℃，然后依次加入表面活性剂CTAB 2.5g和EHSB 1g，搅拌5-10min，待表面活性剂完全溶解后，得到高效低伤害清洁压裂液。
将实施例1-4制备得到的高效低伤害清洁压裂液进行性能评价
(1)耐温抗剪切性能
依据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5107-2016《水基压裂液性能评价方法》，对实施例1-4制备的压裂液的耐温耐剪切能力进行了评价，结果如图1-图4所示：在剪切速率为170s-1，温度从30℃上升到130℃，升温速率为3℃±0.2℃，最后的压裂液粘度都超过40mPa·s，满足中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T 6376-2008压裂液通用技术条件》中对粘弹性表面活性剂压裂液通用技术指标(粘度≥20mPa·s)，表明本发明制备的高效低伤害清洁压裂液具有优异的耐温耐剪切性能。
(2)破胶性能
取已配制好的压裂液置于烧杯中。将装有样品的各烧杯放入恒温水浴锅中30min(温度为25℃)，然后在每个烧杯中加入不同体积的清水或煤油，缓慢摇动2min后放置在水浴锅中3h，取破胶后的上层清夜并测其粘度。测定结果表明，当压裂液与清水比为1:3或配方与煤油比为5:1便可实现彻底破胶，破胶液粘度小于3.5mPa·s。
(3)破胶液残渣含量测定
依据中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T 5107-2016水基压裂液性能评价方法》中压裂液性能测试方法，对实施例1-4制备的清洁压裂液的残渣含量进行了评价，经测定，在80℃条件下破胶液的固相残渣含量为均小于0.1％。
(4)岩心渗透率伤害性能评价
依据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5107-2016《水基压裂液性能评价方法》，对实例1-4制备的清洁压裂液进行岩心渗透率伤害性能评价，结果见表1(表1为实施例1-4制备得到的清洁压裂液对岩心渗透率伤害数据表)。
表1
| 压裂液体系 | 岩心编号 | 原始渗透率 | 污染后渗透率 | 伤害率 |
| 实施例1 | HG-1 | 0.495 | 0.482 | -2.58％ |
| 实施例2 | HG-2 | 0.587 | 0.581 | -1.09％ |
| 实施例3 | HG-3 | 0.512 | 0.523 | 2.14％ |
| 实施例4 | HG-4 | 0.489 | 0.504 | 3.06％ |
由表1实验结果可以看出，实例1-4制备的清洁压裂液对岩心的伤害都很低，小于5％，说明本发明制备的清洁压裂液具有优良的低伤害性能。
本发明与现有技术对比，具有以下优点：
本发明提供一种高效低伤害清洁压裂液能在20～130℃的环境下压裂施工，具有成本低、增粘效果好、伤害低以及使用温度范围广的优点。本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液配液浓度低，增粘效果好，有效地克服了传统清洁压裂液成本高的问题；本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液耐温抗剪切性能好，可在油藏温度130℃以内的油藏中使用；本发明所制备的高效低伤害清洁压裂液属于小分子清洁压裂液体系，破胶彻底，残渣含量少，对地层伤害低，可重复使用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。
Claims (3)
1.一种高效低伤害清洁压裂液，其特征在于，按照质量百分含量100％计，由如下组分组成：十六烷基三甲基溴化铵0.3％-0.5％，芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜0.2％-0.4％，对苯乙烯磺酸钠0.2％-0.4％，水杨酸钠0.3％-0.6％，余量为水。
2.如权利要求1所述的高效低伤害清洁压裂液，其特征在于，按照质量百分含量100％计，由如下组分组成：十六烷基三甲基溴化铵0.4％、芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜0.3％、对苯乙烯磺酸钠0.3％、水杨酸钠0.4％，余量为水。
3.一种如权利要求1所述的高效低伤害清洁压裂液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，向水中加入对苯乙烯磺酸钠和水杨酸钠固体，通过机械搅拌溶解，得混合水溶液；
步骤2，在30-40℃条件下，将十六烷基三甲基溴化铵和芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜加入混合水溶液中，搅拌5-10min，即得到高效低伤害清洁压裂液；
其中，各组分按照质量百分含量100％计，十六烷基三甲基溴化铵0.4％、芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜0.3％、对苯乙烯磺酸钠0.3％、水杨酸钠0.4％，余量为水。
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