[發(fā)明專利]適用于非常規(guī)油氣藏開發(fā)的抗高溫清潔CO2泡沫壓裂液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610125942.1
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105567213B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉通義;魏俊;陳光杰;譚坤;林波
• 申請（專利權(quán)）人: 成都佰椿石油科技有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/86;C09K8/594
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種適用于非常規(guī)油氣藏開發(fā)的抗高溫清潔CO2泡沫壓裂液，該泡沫壓裂液氣相為二氧化碳，液相為抗高溫清潔壓裂液，泡沫質(zhì)量為52～75％；抗高溫清潔壓裂液由0.3～0.65wt％的稠化劑、0.2～0.5wt％的粘度增效劑、0.2～0.3wt％的pH值調(diào)節(jié)劑、0～0.2wt％的高溫穩(wěn)定劑、0.01～0.1wt％的破膠劑和水制備而成；稠化劑由丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、順丁烯二酸、陰離子功能性單體、引發(fā)劑、無機鹽等制備而成；粘度增效劑主要是一種陰離子表面活性劑；pH值調(diào)節(jié)劑主要是一種有機酸。該泡沫壓裂液耐溫能力可達140℃，攜砂性能優(yōu)良，摩阻低、泡沫穩(wěn)定性強、殘渣含量極低、地層配伍性好、易返排，施工見效快，對非常規(guī)油氣藏的高效開發(fā)和儲層保護具有重大意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田化學及壓裂增產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于非常規(guī)油氣藏開發(fā)的抗高溫清潔CO₂泡沫壓裂液。

背景技術(shù)

隨著國內(nèi)優(yōu)質(zhì)油氣藏的不斷減少，非常規(guī)油氣藏的開發(fā)越來越成為眾多專家和學者研究的重點。非常規(guī)油氣藏的開發(fā)主要包括致密砂巖氣藏、頁巖氣、煤層氣等，在此類油氣藏的開發(fā)中，普遍采用壓裂作業(yè)進行增產(chǎn)，而目前在壓裂作業(yè)中面臨很多問題，如地層能量低、水鎖傷害嚴重、壓裂液返排困難、壓裂二次污染嚴重等，這些問題的存在，導致非常規(guī)油氣田開發(fā)的壓裂增產(chǎn)效果不盡人意。

對于解決上述問題，研發(fā)高性能、低傷害的壓裂液體系已成為近年來非常規(guī)油氣藏開發(fā)研究和發(fā)展的重中之重。其中，CO₂泡沫壓裂液由于具有攜砂能力強、排液迅速徹底和對儲層傷害小等優(yōu)點，特別適合低壓、低滲透和水敏性儲層，采用CO₂泡沫壓裂技術(shù)在減少或解決以上提及的難題方面具有突出性優(yōu)勢。CO₂泡沫壓裂施工，最早可追溯到80年代初，嘗試性地在常壓中深井及高溫井的儲層中進行了二氧化碳泡沫壓裂作業(yè)，其中的CO₂泡沫壓裂液使用線性膠(胍膠)作為液相形成穩(wěn)定的泡沫。近年來國內(nèi)外應用比較成功的CO₂泡沫壓裂液體系是以胍膠為稠化劑的交聯(lián)壓裂液體系，此類泡沫壓裂液能滿足高溫壓裂要求，但壓裂液體系破膠后殘渣含量高，不易返排，對地層傷害大，并且交聯(lián)形成的泡沫凍膠摩阻較高，增大了壓裂施工的難度。2005年斯倫貝謝公司新推出了VES類清潔CO₂壓裂液技術(shù)，有效解決了摩阻和殘渣傷害問題，但其在低pH值下穩(wěn)定性差、耐溫性能差，并且其高昂成本問題阻礙其推廣應用。

因此，國內(nèi)外目前還沒有較為理想的適用于非常規(guī)油氣藏開發(fā)的CO₂泡沫壓裂液體系，這大大限制了此類非常規(guī)油氣藏的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

針對非常規(guī)油氣藏開發(fā)的難題以及常規(guī)胍膠泡沫壓裂液、VES泡沫壓裂液存在的缺點和不足，本發(fā)明結(jié)合了清潔壓裂液和粘VES壓裂液的突出優(yōu)點，應用超分子結(jié)構(gòu)流體理論，研發(fā)相關(guān)的添加劑，解決了稠化劑水溶性、抗溫、抗鹽及與CO₂配伍性等諸多問題，形成一種超分子聚合物抗高溫清潔壓裂液。將抗高溫清潔壓裂液與CO₂泡沫壓裂液兩者結(jié)合起來，形成一種抗高溫清潔二氧化碳泡沫壓裂液。本發(fā)明不但能降低甚至消除壓裂液殘渣，還能很好地發(fā)揮CO₂泡沫壓裂液的優(yōu)勢，解決非常規(guī)油氣藏壓裂開發(fā)中存在的問題，并顯著提高壓裂增產(chǎn)效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種適用于非常規(guī)油氣藏開發(fā)的抗高溫清潔CO₂泡沫壓裂液，包括氣相的二氧化碳和液相的抗高溫清潔，其泡沫質(zhì)量(在給定溫度和壓力下，氣體體積占泡沫體積百分比)為52～ 75％；

其中，所述的適用于非常規(guī)油氣藏開發(fā)的抗高溫清潔CO₂泡沫壓裂液由0.3～0.65wt％的稠化劑、0.2～0.5wt％的粘度增效劑、0.2～0.3wt％的pH值調(diào)節(jié)劑、0～0.2wt％的高溫穩(wěn)定劑、0.01～0.1wt％的破膠劑和水制備而成；