[發明專利]陰離子型納米復合清潔壓裂液及其制備方法

無效

• 申請號: 201010609159.5
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102093874A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 羅明良;賈自龍;孫厚臺;溫慶志;劉佳林;劉洪見
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 郎彼得

技術領域

本發明涉及一種油氣井增產改造過程中應用的壓裂液及制備方法，具體涉及一種陰離子型納米復合清潔壓裂液，屬于油田化學技術領域。

背景技術

隨著油田開發不斷深入，油氣開采越來越困難，因此高效低傷害的壓裂液的開發成為目前研究的熱點問題之一。近年來，一種粘彈性表面活性劑溶液(VES)受到國內外學者廣泛關注。由于VES溶液高表面活性及獨特的流變特性，可以作為理想的壓裂措施流體，因此，國內外石油工作者對VES溶液的性質及在壓裂改造中應用進行了較為廣泛的研究，并取得了一定的進展。目前，VES溶液按照表面活性劑類型主要分為陽離子型、陰離子型、兩性離子型、非離子型、孿連型等。其中兩性離子表面活性劑形成凝膠的條件較為苛刻，非離子表面活性劑形成凝膠的濃度很高，孿連表面活性劑的制備工藝太復雜，這些都限制了它們在現場推廣使用。陽離子型粘彈性表面活性劑的制備與應用研究較多，并在部分油田得到較為成功應用。盡管如此，陽離子型粘彈性表面活性劑在我國高溫高壓、低滲特低滲油田應用過程中出現較為嚴重的問題：其一，地層巖石表面的負電性使得陽離子表面活性劑在地層中發生嚴重的吸附滯留現象，引起潤濕反轉造成地層傷害；其二，措施流體中陽離子表面活性劑易造成環境污染；其三，耐溫性能較差，目前使用的粘彈性表面活性劑耐溫大多低于70℃，高溫下粘度下降快，加之VES分子量遠遠小于胍膠等聚合物，因此不能在巖石表面形成薄的濾餅，在高溫下濾失嚴重等。另外，由于表面活性劑使用濃度較高，增加了使用成本，這些因素造成了目前清潔壓裂液未能較大規模使用的主要原因。

中國專利CN?101812290A公開了一種酸性清潔壓裂液及其制備方法，按質量分數組分為表面活性劑2％-6％，無機鹽1％-4％反離子鹽0.05％-0.15％，助溶劑0.1％-0.3％，酸2％-10％，其余為水，將表面活性劑溶解于酸中，配制為均勻的液體，加入含有無機鹽、反離子鹽、助溶劑的水溶液中，攪拌1-2min，即得到具有良好粘彈性流體。該專利中使用的表面活性劑為兩性離子表面活性劑，形成粘彈性流體條件較為苛刻，需要加入有機反離子鹽及助溶劑等，增加了成本；另外所形成的粘彈性流體高溫下攜砂能力降低，并且難以形成類似瓜膠濾餅，濾失量較高。

發明內容

本發明針對已有技術存在的缺點，提供一種高效的陰離子型納米復合清潔壓裂液及其制備方法。

本發明技術方案如下：

一種陰離子型納米復合清潔壓裂液，質量份組分如下：

陰離子粘彈性表面活性劑：3～7份，助表面活性劑：0.05～0.5份，反離子鹽：3～10份，納米顆粒：0.05～0.5份，水100份。

所述的陰離子粘彈性表面活性劑是脂肪酸甲酯磺酸鈉、十二烷基聚氧乙烯硫酸鈉或油酸鈉中的一種；

所述助表面活性劑是十二烷基二甲基甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿、咪唑啉兩性甜菜堿或磷酸酯甜菜堿中的一種；

所述反離子鹽是氯化鈉、氯化鉀、氯化鋁、氯化銨或碳酸鈉中的一種；

所述納米顆粒是納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米碳酸鈣或納米鈦酸鋇中的一種；

優選的，所述納米顆粒尺度為20-100nm。

優選配方之一，一種陰離子型納米復合清潔壓裂液，組分如下：

脂肪酸甲酯磺酸鈉4-5g，氯化鈉或氯化鉀4-6g，十二烷基二甲基甜菜堿0.1-0.2g，納米二氧化鈦0.3-0.5g，水100ml。

優選配方之二，一種陰離子型納米復合清潔壓裂液，組分如下：

十二烷基聚氧乙烯硫酸鈉4-5g，氯化鋁3-4g，椰油酰胺丙基甜菜堿0.2-0.3g，納米二氧化硅0.2-0.4g，水100ml。

優選配方之三，一種陰離子型納米復合清潔壓裂液，組分如下：

油酸鈉4-5g，碳酸鈉3-4g，磷酸酯甜菜堿0.1-0.3g，納米碳酸鈣0.2-0.4g，水100ml。

本發明還提供一種陰離子型納米復合清潔壓裂液的制備方法，步驟如下：

常溫下按配比將陰離子粘彈性表面活性劑加入到水中攪拌配制成水溶液，然后依次按配比加入助表面活性劑，反離子鹽，納米顆粒，攪拌均勻，即得陰離子型納米復合清潔壓裂液。