[發(fā)明專(zhuān)利]一種兩性表面活性劑壓裂液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110446533.9
• 申請(qǐng)日: 2011-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102559166A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛小佳;楊華;趙振峰;趙文;王方一;劉新印;呂海燕;吳江;李轉(zhuǎn)紅;曹宗熊;呂寶強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09K8/68
• 分類(lèi)號(hào): C09K8/68
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣田開(kāi)采過(guò)程中水力壓裂增產(chǎn)措施的一種壓裂液，具體涉及一種兩性表面活性劑壓裂液及其制備方法。

背景技術(shù)

壓裂作為低滲透油氣藏的主要增產(chǎn)措施已得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，壓裂液是壓裂技術(shù)的重要組成部分。國(guó)內(nèi)外最常用的壓裂液主要是以天然植物膠、纖維素和合成聚合物為稠化劑的水基壓裂液，目前已在各油田得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良好的增產(chǎn)效果。但水基聚合物壓裂液體系的缺陷是壓裂液破膠不完全，而且破膠后殘?jiān)鼤?huì)堵塞巖石孔隙和裂縫，降低裂縫支撐帶導(dǎo)流能力和油氣層滲透率，從而大大降低壓裂效果，導(dǎo)致壓裂增產(chǎn)效果不能達(dá)到最佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種基于兩性表面活性劑的壓裂液及其制備方法，兩性表面活性劑分子中含有陽(yáng)離子和陰離子親水基，陰陽(yáng)離子之間的吸引促使表面活性劑分子緊密的排列，在不同pH值下的鹽溶液或酸溶液中能夠形成不同強(qiáng)度的膠束凝膠，可用其配制多種性能優(yōu)良的工作液，不需要交聯(lián)劑、破膠劑和其它化學(xué)添加劑，壓裂液殘?jiān)繋缀鯙榱悖虼藷o(wú)地層傷害并能使充填層保持良好的導(dǎo)流能力，能更有效的提高油氣井產(chǎn)能，充分達(dá)到油氣井壓裂的目的。

本發(fā)明的兩性表面活性劑壓裂液，按質(zhì)量百分比包括兩性表面活性劑3％-5％，陰離子表面活性劑0.5％-1％，無(wú)機(jī)鹽2％-4％，低分子醇0.3％-0.5％，pH值調(diào)節(jié)劑0％-5％，粘土穩(wěn)定劑0.5％，其余為水。

所述的兩性表面活性劑壓裂液的制備方法分為兩步，首先將兩性表面活性劑、陰離子表面活性劑、低分子醇、pH值調(diào)節(jié)劑和粘土穩(wěn)定劑按一定質(zhì)量百分比加入水中，攪拌5-10min，得到均一穩(wěn)定的懸濁液，再加入無(wú)機(jī)鹽，攪拌1-2min后即得到具有良好黏彈性的流體。

本發(fā)明所述的兩性表面活性劑為十八烷基甜菜堿，十八烷基二甲基甜菜堿，油酸酰胺丙基甜菜堿或芥酸酰胺丙基甜菜堿。所述的陰離子表面活性劑為脂肪酸甲酯磺酸鈉或十二烷基二苯醚二磺酸鈉。所述的無(wú)機(jī)鹽為氯化鈉。所述低分子醇為甲醇或乙醇。所述的pH值調(diào)節(jié)劑為甲酸。所述的粘土穩(wěn)定劑為氯化鉀。

本發(fā)明所述的兩性表面活性劑壓裂液，采用兩性表面活性劑為主稠化劑，陰離子表面活性劑為輔助稠化劑，無(wú)機(jī)鹽為凝膠促進(jìn)劑，能在不同pH值條件下稠化，形成黏彈性流體，得到兩性表面活性劑壓裂液。本發(fā)明制備的兩性表面活性劑壓裂液具有低黏度、高彈性、低摩阻、高攜砂、有效控制縫高、增加縫長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在地層中與油、氣即可破膠，破膠后無(wú)殘?jiān)粋Φ貙印?/p>

本發(fā)明制備的表面活性劑壓裂液經(jīng)室內(nèi)評(píng)價(jià)：耐溫能力可達(dá)到60℃以上，優(yōu)于其他清潔壓裂液體系，按1∶1加入水(或烴類(lèi))既可徹底破膠，最終破膠液粘度小于5mPa.S，體系破膠液表面張力值為23.59mN/m，界面張力值為1.03mN/m，說(shuō)明體系具有良好的返排性能。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

在攪拌條件下，將5g十八烷基甜菜堿、1g十二烷基二苯醚二磺酸鈉、0.5g甲醇、5g甲酸、氯化鉀0.5％分別加入到84g蒸餾水，攪拌5-10min，得到乳白色穩(wěn)定的懸濁液，再加入4g氯化鈉，攪拌1-2min即獲得透明的黏彈性流體。

通過(guò)美國(guó)TA公司EX2000流變儀測(cè)試該兩性表面活性劑壓裂液性能，在60℃下，以170s^-1剪切1h后粘度仍保持在40mPa·s。

在本實(shí)施例中所述的兩性表面活性劑壓裂液，按質(zhì)量百分比包括十八烷基甜菜堿5％，十二烷基二苯醚二磺酸鈉1％，甲醇0.5％，甲酸5％，氯化鈉4％，粘土穩(wěn)定劑0.5％，其余為水。本實(shí)例獲得的兩性表面活性劑壓裂液可用于地層溫度在60℃條件下的壓裂施工。

實(shí)施例2

在攪拌條件下，將5g十八烷基二甲基甜菜堿、1g脂肪酸甲酯磺酸鈉、0.5g甲醇、0.5g氯化鉀分別加入到89g蒸餾水，攪拌5-10min，得到乳白色穩(wěn)定的懸濁液，再加入4g氯化鈉，攪拌1-2min即獲得透明的黏彈性流體。

通過(guò)美國(guó)TA公司EX2000流變儀測(cè)試該兩性表面活性劑壓裂液性能，在60℃下，以170s^-1剪切1h后粘度仍保持在36mPa·s左右。

在本實(shí)施例中所述的兩性表面活性劑壓裂液，按質(zhì)量百分比包括十八烷基二甲基甜菜堿5％，脂肪酸甲酯磺酸鈉1％，甲醇0.5％，氯化鈉4％，粘土穩(wěn)定劑0.5％，其余為水。本實(shí)例獲得的兩性表面活性劑壓裂液可用于地層溫度在60℃條件下的壓裂施工。

實(shí)施例3