[發(fā)明專利]雙生陽離子表面活性劑以及含該表面活性劑的粘彈性壓裂液

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010243002.5
• 申請日: 2010-08-02
• 公開（公告）號: CN101899293A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭麗梅;丁云宏;管保山;梁麗;劉萍;胥云;邱曉慧;劉玉婷
• 申請（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué);廊坊中石油科學(xué)技術(shù)研究院
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣井技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種壓裂液，尤其是一種雙生陽離子表面活性劑以及含該表面活性劑的粘彈性壓裂液。

背景技術(shù)

我國石油儲量很高，但多數(shù)屬于低滲透油氣井，大大降低了有效開采，油氣井的水力壓裂增產(chǎn)技術(shù)是改造油氣層的有效方法，是油氣井增產(chǎn)的有效措施。

壓裂液作為造縫和攜砂的介質(zhì)，其性能的改進(jìn)一直是人們研究的課題，壓裂液在單項(xiàng)添加劑、整體壓裂液配方體系的形成、室內(nèi)研究儀器設(shè)備和方法以及現(xiàn)場應(yīng)用工藝技術(shù)等方面均發(fā)生了重大變化，目前，國內(nèi)外廣泛使用的壓裂液多為聚合物，起到了較好的壓裂效果，但聚合物壓裂液的返排能力較差，對儲層傷害大，當(dāng)壓裂進(jìn)行破膠時(shí)，由于傳質(zhì)的影響使破膠不徹底，、使許多的凝膠粘附在儲層中，對儲層產(chǎn)生了永久破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種具有獨(dú)特的雙生結(jié)構(gòu)，具有形成粘彈體功能的雙生陽離子表面活性劑以及含該表面活性劑的粘彈行壓裂液，本表面活性劑配置的壓裂液具有低粘度、高攜砂能力、無殘?jiān)奶攸c(diǎn)。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案是：

一種雙生陽離子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)通式如下：

其特征在于：所述R基C₂～C₆的烷基，R₁和R₂基為C₁₂～C₂₀的烷基、烷烯基、烷基芳烴，R₃，R₄基為C₁～C₃的烷烴、烷基醇，X基為氯或溴。

而且，具體結(jié)構(gòu)包括二氯代-二(十八烷基二甲基)乙二銨、二溴代-二(十六烷基二羥乙基)乙二銨或二氯代-二(十八烷基二甲基)丁二銨。

而且，包括如下組分及質(zhì)量百分比分別為：

雙生陽離子表面活性劑：0.1％～2.0％；

B：0.1％～5.0％；

C：0.05％～5.0％；

其余加水至100％。

所述B為水楊酸、磺基水楊酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸和甲基苯磺酸的一種或幾種的混合物；

所述C為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氯化銨的一種或幾種的混合物。

而且，使用時(shí)添加的質(zhì)量百分比為0.25％～5.0％。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、本發(fā)明中的雙生陽離子粘彈性表面活性劑具有較高的表面活性、較低的cmc值、與其他藥劑復(fù)配可以形成具有粘彈性質(zhì)的體系，與無機(jī)鹽或有機(jī)鹽復(fù)配，用于制備壓裂液，制備出的壓裂液具有良好的攜砂性、黏度低、低摩阻、水溶性，同時(shí)還具有彈性體系、耐剪切、低傷害、無殘?jiān)葍?yōu)點(diǎn)，適于油氣田壓裂需要。

2、本發(fā)明中的制備的壓裂液具有低粘度、攜砂性能好，無殘?jiān)忍攸c(diǎn)，有在壓裂施工中可有效攜砂、降低對地層的傷害、提高造縫能力并有效控制縫寬和縫高，非常適合在油氣田推廣應(yīng)用。

3、本發(fā)明涉及的壓裂液的液體配制方法簡單方便、遇到原油或被地層水稀釋時(shí)就會(huì)解離形成低粘度溶液，返排比較徹底，對儲層的傷害小。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

一種雙生陽離子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)如式(1)所示：

(1)

其特征在于，式中R?C₂～C₆的烷基，R₁和R₂為C₁₂～C₂₀的烷基、烷烯基、烷基芳烴，R₃，R₄為C₁～C₃的烷烴、烷基醇，X為氯或溴。

本表面活性劑合成的主要步驟為：

所用物質(zhì)均為本領(lǐng)域人員能夠選擇以及得到的。

(1)在高壓反應(yīng)釜中分別加入2摩爾量的脂肪叔胺，1摩爾量的二鹵代烴和脂肪叔胺10倍質(zhì)量的乙醇作為溶劑；

(2)體系于120℃反應(yīng)12小時(shí)；

(3)冷卻，減壓濃縮至原體積的1/4；

(4)加入等體積的乙酸乙酯，攪拌10min；

(5)過濾，干燥，得到淡黃色蠟狀固體或結(jié)晶，即為雙生陰離子表面活性劑成品。

一種含雙生陽離子表面活性劑的粘彈性壓裂液，其構(gòu)成組分及質(zhì)量百分比分別為：

雙生陽離子表面活性劑：0.1％～2.0％；

B：0.1％～5.0％；C：0.05％～5.0％；其余加水至100％。