[發明專利]一種壓裂酸化用助排劑

有效

• 申請號: 201710347464.3
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107120103B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 白德旭;李紹和;曾義勇;劉丹;張林;劉利;丘家友
• 申請（專利權）人: 成都百聯油田技術服務有限公司
• 主分類號: E21B43/27
• 分類號: E21B43/27;C09K8/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種壓裂酸化用助排劑的助排方法，助排方法為將助排劑的各個組分通過至少具有輸入單元、注入單元和控制單元的混合裝置以分時異步的方式混合并注入油氣井中，輸入單元基于控制單元的控制信息將組分通過與其流動特征參數匹配的指定輸入管線以增壓的方式分時輸入注入單元中，注入單元包括設置有第一混合器、第二混合器和第三混合器的混合孔道和至少一個設置在孔壁上的輸入孔，注入單元基于控制單元對組分的流動特征參數和助排劑的組分配比進行分析生成的與時間相關的控制信息按照分時注入的組分的指定噴射速率、指定噴射時間和/或同時注入至少兩種組分之間的指定速率比例將組分注入油氣井中。本發明的助排方法明顯提高助排效果。

技術領域

本發明涉及一種壓裂酸化用助排劑領域，尤其涉及一種壓裂酸化用助排劑的助排方法。

背景技術

對于酸化壓裂工藝而言，在施工現場達到助排劑的最佳理論返排率是一個巨大的挑戰。技術難點在于如何提高助排劑與酸化壓裂液及其需要添加的各種其他添加劑的混合程度，并且不能影響酸化壓裂液整體的穩定性。與實驗室相比，施工現場各要素中時間和成本是最重要的，如何在最少的時間內花費最少的成本得到最好的混合效果是一個值得研究的問題。

壓裂酸化工藝是低滲、特低滲油氣藏儲層改造的重要措施，是實現致密油氣藏有效開發的主導技術。如何提高壓裂液返排率，降低壓裂液對儲層造成的水敏、水鎖傷害，是提高壓裂效果的關鍵因素之一。助排劑是采油壓裂、酸化作業中必不可少的添加劑，它能降低表面張力、提高作業液的反排速度和反排率。助排劑的作用原理是表面活性劑在地層中可以降低巖石表面和水之間的界面張力并改變巖石表面的潤濕性能，使巖石對水的潤濕表面改變為非潤濕表面從而降低地層毛細管壓力，這樣就有利于水基壓裂液殘液的排出。同時，水基壓裂液進入儲層可引起粘土礦化物水化膨脹、分散運移，殘存的作業液體可能在地層毛細管的吸附作用下，造成對地層的傷害。地層壓力一般不足以克服毛細管阻力，不能將作業液體從孔隙通道中排出，因而有必要使用助排劑來降低作業液體的表面和界面張力，減少毛細管壓力并改變地層的潤濕狀況，既可使作業液體容易進入地層，降低擠入壓力，又有利于作業液體的返排。

有數據顯示在頁巖氣壓裂中60～90％注入液體滯留在地層，其中大部分水封閉滯留在壓裂裂縫周邊和壓裂縫隙中。這些封閉滯留液體會嚴重減少地層相對滲透率，減少產量。如何排出這些液體是個重要的問題。已有報道很多不同種助排劑用來排出壓裂后的液體，減少相封閉。

中國專利CN105176511A公開了一種性能優良的酸化壓裂液助排劑，具體公開了如下特征：一種性能優良的酸化壓裂液助排劑，其特征在于，以烷基聚氧乙烯醚表面活性劑為主，脂肪酸聚氧乙烯醚為輔，與季銨鹽進行復配，增強表面活性劑降低表面張力和油水界面張力的能力，同時加入脂肪醇和甲醇，起到增加油水互溶作用，或為提高表面張力利用率而起到犧牲劑的作用。然而該專利提供的酸化壓裂液助排劑存在的問題是：(1)該助排劑使用了季銨鹽，但是并未使用助溶劑，考慮到巖石表面通常帶負電，陽離子表面活性劑易使巖石發生潤濕反轉阻礙原油順利流出，季銨鹽雖然在一定程度上提高了反排效率但是殘留的季銨鹽在生產過程中將大大減少原油產出量；(2)烷基酚聚氧乙烯醚為非離子表面活性劑，對酸堿及氧化劑都很穩定，不易水解，具良好的表面活性，但是其代謝物的濃度遠低于水生物急劇毒性的最低限，20世紀80年代中期一些國家已經開始倡議支持限制或禁止使用該類表面活性劑。

目前酸化壓裂液的混合都采用傳統的方式，主要是先人工計算、稱量，再將濃酸、清水及各種添加劑注入儲液罐中，通過人工結合現場簡單設備進行循環配酸，實現酸液的均勻混配。針對本發明的助排劑，這種方式存在很多問題，主要有：

(1)本發明壓裂酸化用助排劑是一種多組分添加劑，當與酸化壓裂液進行提前混配時，由于酸化壓裂液整體體積很大并且黏度很高，所以不能很好的實現助排劑與酸化壓裂液之間的混合，尤其是完全無法達到助排劑組分之間的完全混合，大大影響其反排效率。