[發明專利]一種低傷害壓裂液及其制備方法

有效

• 申請號: 201110311137.5
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102352234A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 楊曉武;沈一丁;李培枝;李小瑞;隋明煒;王晨;米小慧
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本發明涉及石油開采的壓裂液技術領域，尤其涉及一種低傷害壓裂液及其制備方法。

背景技術

壓裂液在石油開采中起著非常重要的作用，胍膠是目前最為常見易用的壓裂液配置材料，由于胍膠屬于天然植物膠，所配置的壓裂液會產生較多的殘渣，從而給壓裂效果帶來殘渣傷害等負面影響。降低壓裂液中的胍膠含量是降低殘渣量最直接的方法，但是為了保證壓裂液的基本攜砂能力，胍膠的含量通常保持在0.4%以上。在這種濃度下產生的殘渣傷害是不可忽視的。為了降低或消除殘渣，以表面活性劑為基礎的清潔壓裂在不斷的研發當中，清潔壓裂液存在普遍問題是，用量大價格高，為了保證有效的攜砂能力，表面活性劑用量都在3%以上，用量大造成的配置困難和價格高昂是清潔壓裂液不能推廣的重要原因。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低且殘渣量少的低傷害壓裂液及其制備方法，以克服現有技術存在的殘渣多和成本高的問題。

為了實現上述目的，本發明提供的技術方案是：一種低傷害壓裂液，其組分幾各組分的含量為：

天然植物膠類增稠劑??0.15%-0.2%；

粘彈性表面活性劑??0.3%-0.5%；

交聯劑??0.4%-0.8%；

其余成分為水；

粘彈性表面活性劑是在堿性條件下具有粘彈性的不飽和脂肪酸鹽；

交聯劑為常規硼交聯劑。

上述天然植物膠類增稠劑是胍膠、羥丙基胍膠、羧甲基胍膠中的任意一種。

上述粘彈性表面活性劑是油酸鈉或芥酸鉀。

上述交聯劑是硼砂或有機硼交聯劑。

上述低傷害壓裂液的制備方法，步驟如下：在常溫下將增稠劑溶在水中，再加入粘彈性表面活性劑，攪拌均勻，成為基液，再加入交聯劑，攪拌均勻即可獲得壓裂液。

與現有技術相比，本發明的優點是：充分利用了天然植物膠交聯過程中形成的網狀結構和粘彈性表面活性劑的蠕蟲狀結構。天然植物膠容易產生殘渣，作為壓裂液在形成足以攜砂的凍膠時，植物膠所需的含量較大，所產生的殘渣較多。粘彈性表面活性劑的價格較高，使用粘彈性表面活性劑做壓裂液時，需要較高的濃度才能產生體積足夠大的蠕蟲狀結構保證攜砂能力。較低濃度的植物膠經過交聯所形成的網狀結構雖不能直接攜砂，在結合使用粘彈性表面活性劑和植物膠類增稠劑后，其網狀結構足以固定粘彈性表面活性劑的蠕蟲狀結構。低濃度的粘彈性表面活性劑產生的小體積蠕蟲狀結構經過植物膠網絡的固定可視為一個較大體積的整體從而實現大體積蠕蟲狀結構的攜砂能力。本發明具有以下特點

1、天然植物膠用量減少，使殘渣減少：本發明突破了胍膠壓裂液使用濃度的下限，使殘渣產生量相對減少，體系中的胍膠使用濃度為0.15%-0.2%。常規胍膠壓裂液的使用濃度為0.4%-0.6%。表面活性劑不會產生殘渣，所以殘渣來源減少。

2、由于表面活性劑有助溶作用，使得胍膠中的不溶物進一步減少，常規胍膠壓裂液的殘渣量是胍膠使用量的15%-20%，在表面活性劑的作用下胍膠的殘渣量可降低至胍膠用量的13%?。由于殘渣的減少，降低了壓裂液對原油儲層的傷害。

3、相對清潔壓裂液成本較低：用粘彈性表面活性劑的制備清潔壓裂液所需表面活性劑濃度一般不低于3%，加上其他反粒子鹽，其成本居高不下是清潔壓裂液難以大面積推廣的原因，在本發明中粘彈性表面活性劑的用量降低到1%以下，所節約的成本相當可觀。

具體實施方式

本發明的原理是利用了胍膠壓裂液的高粘特性以及粘彈性表面活性劑獨有的粘彈性，胍膠在交聯后使體系的粘度大幅提升，同時使的壓裂液中的水在一定程度上被束縛。溶在其中的粘彈性表面活性劑在較低濃度下即可獲得良好的攜砂能力。

下面將通過具體實施例對本發明做詳細地說明。

實施例1，一種低傷害壓裂液，在常溫下將0.15g胍膠溶在98.95g水中，再加入0.5g油酸鈉，攪拌均勻，成為基液。加入有機硼交聯劑0.4g，攪拌均勻即可獲得低傷害壓裂液。

實施例2，一種低傷害壓裂液，在常溫下將0.15g胍膠溶在98.95g水中，再加入0.3g芥酸鉀，攪拌均勻，成為基液。加入硼砂0.6g，攪拌均勻即可獲得低傷害壓裂液。

實施例3，一種低傷害壓裂液，在常溫下將0.2g羥丙基胍膠溶在98.5g水中，再加入0.5g油酸鈉，攪拌均勻，成為基液。加入有機硼交聯劑0.8g，攪拌均勻即可獲得低傷害壓裂液。