[發(fā)明專利]壓裂液降阻劑及其應(yīng)用和制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610805989.2
• 申請(qǐng)日: 2016-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN107794027B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張衛(wèi)東;吳欣悅;李應(yīng)成;沙鷗;鮑新寧;張立;何立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): C09K8/68
• 分類號(hào): C09K8/68;E21B43/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種壓裂液降阻劑及其應(yīng)用，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中降阻率低的問題。本發(fā)明通過采用壓裂液降阻劑，以重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：（1）1份羥乙基季銨鹽表面活性劑；（2）0.2～5份抗衡離子鹽；其中，所述季銨鹽表面活性劑的分子通式為式（I）所示，式（I）中，R₁選自C₁₂～C₂₆的烴基，R₂、R₃、R₄均獨(dú)立選自C₁～C₄的脂肪基，X^?為使式（I）所示分子呈電中性的陰離子或陰離子基團(tuán)的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于頁巖氣開采過程中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓裂液降阻劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

頁巖氣是指主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的天然氣聚集。根據(jù)頁巖氣可采資源底數(shù)和開采潛力，頁巖氣已成為繼致密砂巖氣和煤層氣之后的第三種重要的資源。頁巖氣儲(chǔ)層具有滲透率極低的特點(diǎn)，90％以上的頁巖氣井需要采取壓裂等增產(chǎn)措施溝通天然裂縫，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開采的重要因素之一就是裂縫的發(fā)育程度。美國是最早開發(fā)頁巖氣的國家，我國與美國在頁巖氣地質(zhì)條件上具有許多相似之處，頁巖氣富集地質(zhì)條件優(yōu)越，具有與相當(dāng)可觀的頁巖氣資源開發(fā)潛力。頁巖氣開采技術(shù)主要包括水平井分段壓裂技術(shù)、重復(fù)壓裂技術(shù)、同步壓裂技術(shù)和清水壓裂技術(shù)等，這些技術(shù)不斷提高著頁巖氣井的產(chǎn)量。清水壓裂是指應(yīng)用在清水中加入降阻劑、活性劑、防膨劑或線性膠等作為工作液進(jìn)行的壓裂作業(yè)。清水壓裂具有成本低、傷害低以及能夠深度解堵等優(yōu)點(diǎn)。清水壓裂很少需要清理，基本上不存在殘?jiān)鼈栴}，且可提供更長的裂縫，并將壓裂支撐劑運(yùn)到遠(yuǎn)至裂縫網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)自1997年在美國首次成功使用以來，已發(fā)展成為頁巖氣開發(fā)的一個(gè)重要手段。

油層水力壓裂的過程是在地面采用高壓大排量的泵，利用液體傳壓的原理，將具有一定粘度的壓裂液，以大于油層的吸收能力的壓力向油層注入，并使井筒內(nèi)壓力逐漸升高，從而在井底憋起高壓，當(dāng)此壓力大于井壁附近的地應(yīng)力和地層巖石的抗張強(qiáng)度時(shí)，便在井底附近地層產(chǎn)生裂縫：繼續(xù)注入帶有支撐劑的攜砂液，裂縫向前延伸并填以支撐劑，關(guān)井后裂縫閉合在支撐劑上，從而在井底附近地層內(nèi)形成具有一定幾何尺寸和高導(dǎo)流能力的填砂裂縫，達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。壓裂液的用量大，而且需要經(jīng)過地下長距離的傳輸，因此需要耗費(fèi)巨大的能量。在頁巖氣壓裂過程中，隨著排量的提高，工作液在管線中的摩擦阻力將成倍地增加，使施工的泵壓大部分消耗在克服管路摩阻上，實(shí)際作用于產(chǎn)層用于壓開產(chǎn)層的壓力不大；又因摩阻增大，排量難于提高，裂縫很難向前延伸，達(dá)不到形成縫網(wǎng)的目的。所以降低壓裂液在管線及地層的摩阻是提高排量、提高液體效率的有效途徑。降阻劑的加入可以大大降低壓裂液體系的摩阻，這樣在同樣的泵壓下，壓裂液就可以傳輸?shù)母臁⒏h(yuǎn)，能夠降低能耗，從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。