[發明專利]一種小分子清潔壓裂液及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201510828982.8
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105368436B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 郭琳;李軍;李霞;劉強;李超;徐樂;曾雙紅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;E21B43/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

本發明提供了一種小分子清潔壓裂液及其制備方法與應用。該壓裂液的組成包括增稠劑、助劑、助溶劑、激活劑、無機鹽和水；其中，所述增稠劑、助劑、助溶劑、激活劑和無機鹽均是由分子量小于500，分子動力學直徑小于60nm的物質組成的；所述增稠劑、助劑、助溶劑、激活劑、無機鹽和水的質量比為(0.8?3.5)：(0.01?0.05)：(1.0?3.0)：(0.4?1.5)：(0.1?0.8)：100；本發明還提供了一種制備該壓裂液的方法：將無機鹽溶于水中；將增稠劑、助劑和助溶劑混合；將增稠劑溶液加入到鹽溶液中后冷卻至室溫，加入激活劑后于室溫下陳化，得到小分子清潔壓裂液。本發明提供的壓裂液具有耐溫范圍廣、剪切性好、成本低和制備簡單的優點。

技術領域

本發明涉及一種壓裂液，特別涉及一種用于致密油層壓裂的小分子清潔壓裂液。

背景技術

隨著世界能源需求的急劇增加，非常規油氣資源越來越受到重視，致密油藏屬于非常規油藏，其具有油氣大面積連續分布，孔隙度小于10％，滲透率一般小于0.1mD，含油面積大于1×10⁴km²的特點，致密油被公認為是未來油氣增儲上產的重要接替資源，正是由于這個原因，近年來致密油的開發受到廣泛關注，成為我國乃至全世界油氣資源開發的主題。

雖然致密油氣資源豐富，但是一直不能有效開發利用，主要是因為致密砂巖的孔喉直徑非常細小(為納米級)，使用常規的大分子瓜爾膠壓裂液往往會對儲層造成傷害，主要表現為三個方面：大分子物質吸附滯留堵塞儲層流體滲流通道、壓裂液殘渣堵塞支撐裂縫、濾餅會對裂縫的壁面形成傷害。

目前，很多種類型的清潔壓裂液已被開發并應用，但它們并沒有注重壓裂液分子尺寸的大小，且大多價格昂貴、選料單一、不耐溫(80％以上的致密油藏溫度都在80-100℃范圍內，而常規的壓裂液體系耐溫性能達不到致密油田的溫度要求)。

因此，提供一種能夠應用于致密油層壓裂的小分子清潔壓裂液成為本領域亟待解決的問題之一。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種小分子清潔壓裂液，該壓裂液體系中不含有高分子，其是由分子量小于500、分子動力學直徑小于60nm的小分子物質組成的，具有較高的表觀粘度，能夠攜砂，且破膠徹底，基本無殘渣，屬于清潔壓裂液；此外，該壓裂液與地層的配伍性好，能夠滿足油氣田現場對壓裂液的要求。

為達到上述目的，本發明提供了一種小分子清潔壓裂液，該壓裂液的組成包括增稠劑、助劑、助溶劑、激活劑、無機鹽和水；其中，

所述增稠劑、助劑、助溶劑、激活劑和無機鹽均是由分子量小于500、分子動力學直徑小于60nm的物質組成的；

以重量比計算，所述增稠劑、助劑、助溶劑、激活劑、無機鹽和水的比值為(0.8-3.5)：(0.01-0.05)：(1.0-3.0)：(0.4-1.5)：(0.1-0.8)：100。

本發明提供的壓裂液體系中不含有高分子物質，其是由分子量小于500、分子動力學直徑小于60nm的小分子物質組成的，因而該壓裂液能夠自由進出孔喉，不會造成孔喉的堵塞，克服了傳統大分子瓜爾膠壓裂液在使用時產生的大分子物質吸附滯留堵塞儲層流體的滲流通道、壓裂液殘渣堵塞支撐裂縫等一系列問題。

在上述壓裂液中，優選地，所述增稠劑包括單長鏈烷基季銨鹽和/或雙長鏈烷基季銨鹽中的一種或幾種的組合，增稠劑的鏈長越長，支鏈越多，其粘彈性能就越好；在滿足分子量小于500、分子動力學直徑小于60nm的條件下，更優選地，所述增稠劑包括十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基溴化銨、二十二烷基三甲基氯化銨、二十二烷基三甲基溴化銨、雙十烷基二甲基氯化銨、雙十烷基二甲基溴化銨、雙十二烷基二甲基氯化銨、雙十二烷基二甲基溴化銨中的任意一種或幾種的組合；進一步優選地，所述增稠劑包括十八烷基三甲基氯化銨、二十二烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨中的一種或幾種的組合。