[發明專利]一種油井雙子表面活性劑壓裂液及其制備方法

在審

• 申請號: 201410164907.1
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103965859A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 陳亞聯;張冕;王祖文;孫虎;廖樂軍;郭偉林;高紅平;李還向;趙文鋼;李婧;高燕;李楠;白鋒軍;謝濤;舒剛;紀冬冬;張小軍
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明屬于油氣田開發技術領域，具體涉及一種油井雙子表面活性劑壓裂液及其制備方法。

背景技術

目前壓裂液體系包括水基壓裂液、油基壓裂液、泡沫壓裂液等，其中水基壓裂液所占比例較大。在水基壓裂液中，植物膠壓裂液所占比例高達70%，植物膠稠化劑為植物膠壓裂液的核心組分，其主要成分以天然瓜兒膠粉或其改性物及衍生物。植物膠稠化劑中含有一定量的水不溶物，在壓裂后期破膠不徹底時會產生一定量的殘渣，這些殘渣會對儲層的造成一定的傷害，嚴重的堵塞儲層近井地帶的孔隙，使得裂縫的導流能力明顯下降，從而影響了壓裂改造的效果。國外統計資料表明，水基壓裂液對儲層滲透傷害率平均達30 %～45 %，最高可達60 %以上。因此，如何降低壓裂液殘渣造成的儲層傷害已經成為壓裂液體系開發的關鍵技術之一。

清潔壓裂液因其稠化劑分子量較小，且稠化劑殘渣含量較低，故而清潔壓裂液破膠液對儲層的傷害較小。表面活性劑清潔壓裂液在清潔壓裂液中所占比例較大，原因在于清潔壓裂液攜帶支撐劑是依靠流體的塑性和結構而不是流體的粘度。與常規的壓裂液相比，表面活性劑清潔壓裂液使用的添加劑種類少，且配液工藝、流程較簡單，現場易于操作和推廣。

目前，清潔壓裂液稠化劑大體可分為兩大類：人工合成聚合物類壓裂液、表面活性劑類壓裂液。

（1）人工合成聚合物類壓裂液

這類清潔壓裂液價格低廉，殘渣含量較低，不易腐敗，易于長期儲存。壓裂液由稠化劑、交聯劑、粘土穩定劑、助排劑等組成，配液工藝與常規的植物膠壓裂液相同，在壓裂返排后期需要加入一定量破膠劑實現快速返排。這類壓裂液配液工藝相對復雜，壓裂液的耐溫性和破膠性難以控制，且該類壓裂液不能在高溫高壓下自動降解或者破膠，因此在破膠時如果處理不當會造成過早的破膠或者破膠滯后，甚至于產生不破膠的現象，存在一定的作業風險。

（2）表面活性劑壓裂液

表明活性劑類壓裂液主要包括陽離子表面活性劑壓裂液、陰離子表面活性劑壓裂液、兩性表面活性劑壓裂液等。該類壓裂液主要由稠化劑，成膠促進劑、反離子、破膠劑等組成，亦可實現部分組分的集成。表面活性劑類壓裂液配液工藝簡單，添加劑較少，壓裂液不腐敗，壓裂液粘彈性、攜砂性較好等特點，具有良好的耐溫、抗剪切的能力，現場工藝易于控制。發明內容

本發明的目的是提供一種油井雙子表面活性劑壓裂液及其制備方法，通過利用雙子表面活性劑的活性高、分子量小、臨界膠束濃度低、形成的膠束曲率小、塑性好，粘彈性高等性質，降低壓裂液的儲層傷害，提高壓裂液的粘彈性、抗剪切性、攜砂性，增強壓裂液的穩定性，簡化壓裂液配液工藝流程、提高了施工效率和施工質量。

為此，本發明提供了一種油井雙子表面活性劑壓裂液，包括基液和稠化劑，述基液和稠化劑的質量百分比分別占 97.0～99.0%和1.0～3.0%；

所述基液由水、防膨劑、膠束促進劑組成，在所述基液中的質量分數依次占96.5～99.4%、0.5～2.5%和0.1～1%；

所述稠化劑由復合雙子表面活性劑稠化劑和無水乙醇組成，在所述稠化劑中的質量分數依次占92.0%和8.0%。

所述復合雙子表面活性劑稠化劑為是由雙子表面活性劑XYSD-2、乳化劑OP-10、分散增溶劑S按照質量百分比70%、25%和5%組成。

所述防膨劑型號為XYFP-4、膠束促進劑型號為XYJC-1。

一種如上述油井雙子表面活性劑壓裂液的制備方法，包括下列步驟，

（1）稠化劑的配制

在攪拌條件下，按配方比例向復合雙子表面活性劑稠化劑中加入無水乙醇，反應1～2h，儲存于密閉容器中，置于陰涼、干燥處，待用；

（2）基液的配制

將循環泵流量調整至500-700L/min，按配方比例向水中均勻加入防膨劑，循環10-15min，然后按配方比例加入膠束促進劑，循環15-20min，靜置1h，觀察溶液是否存在分層或者有沉淀的現象，若有，繼續循環15-20min，直至不分層、無沉淀；

（3）壓裂液的配置

在攪拌條件下，使壓裂液基液與稠化劑按照上述壓裂液配方比例混合均勻，形成具有粘彈性特點的液體。

所述步驟（3）壓裂液的配制過程中，加入破膠劑，所述破膠劑在壓裂液中的質量分數為0～0.2%。

所述破膠劑為原油、凝析油、煤油、油井水泥分散劑中的一種或多種。

本發明的有益效果：

1、雙子表面活性劑清潔壓裂液表面活性高，臨界濃度低，形成的膠束曲率半徑較小。