[發明專利]高效無氟壓裂用助排劑及制備方法

在審

• 申請號: 201711002263.6
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107603585A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 王冰;閆秀;胡光
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化江漢石油工程有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/86
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 朱宏偉,胡建平

技術領域

本發明涉及油田化學助劑技術領域，更具體地說，涉及一種高效無氟壓裂用助排劑及制備方法。

背景技術

致密砂巖、頁巖等低滲透儲層具有孔隙度低、孔隙半徑小、滲透性差等特征，使得這些儲層油氣井完井后一般無自然產能，必須經過大規模壓裂溝通天然裂縫形成復雜的裂縫網絡結構方可實現商業開發。然而，壓裂施工中大量的入井流體由于無法及時返排而易導致流體與地層巖石孔隙、表面和地層流體發生物理化學作用，帶來水鎖等儲層傷害，降低壓裂作業的效果并最終影響儲層的產能。因此，必須在壓裂液中加入助排劑以提高壓裂后破膠液的返排率。

目前國內外助排劑主要分為含氟和不含氟兩大類，含氟助排劑主要由碳氫系表面活性劑與含氟表面活性劑復配而成，碳氫表面活性劑中C-H鏈上的H原子被F原子取代后,即成為C-F鏈,稱為碳氟鏈,把含有碳氟鏈憎水基的表面活性劑稱為含氟表面活性劑，如前已授權的中國專利有CN200510044934.6、CN200910083139.6、CN201010588476.3、CN104403657A，由于含氟表面活性劑的特殊結構，使其表現出其他表面活性劑所沒有的一些特性，常被概括為“三高”、“兩憎”，即高表面活性、高耐熱穩定性及高化學穩定性，它的含氟烴基既憎水又憎油。但是含氟表面活性劑價格過高，且不易生物降解，從而引起環境污染，部分全氟表面活性劑已經被國際經濟合作發展組織(OECD)禁止使用。

近年，越來越多的目光集中在無氟助排劑，如專利CN106281287A、CN102295919B等，其中CN102295919B采用烷基三甲基溴化銨或烷基溴化吡啶作為主劑，脂肪醇聚氧乙烯醚、雙羥乙基十二烷基酰胺或椰油酰胺丙基二甲基甜菜堿為增強劑，加入助溶劑及水后形成無氟助排劑。但現有的無氟助排劑配伍性、穩定性、耐酸堿性、耐溫性等均不及含氟助排劑，所以發明一種高效的環保無氟助排劑意義重大。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種高效無氟壓裂用助排劑及制備方法，具有成本低、環保、配伍性良好、耐酸堿性強、穩定性好、經濟效益高等優點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種高效無氟壓裂用助排劑，其特征在于，包括以下組分，以質量百分比計為：

主劑20-40wt％，增強劑15-30wt％，溶劑20-40wt％，余量為水；

所述主劑為烷基二甲基甜菜堿或十二烷基乙氧基磺基甜菜堿組成的一種或多種混合物；所述增強劑為脂肪醇聚氧乙烯醚或雙羥乙基十二烷基酰胺。

上述方案中，所述烷基二甲基甜菜堿為十六烷基二甲基甜菜堿或烷基二甲基丙基甜菜堿。

上述方案中，所述溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇其中一種或兩種以上的混合物。

本發明還提供了一種所述高效無氟壓裂用助排劑的制備方法，包括以下步驟：

S1、在搪瓷反應釜中先加入溶劑，再加入主劑并在40-50℃條件下以40r/min的轉速攪拌1-2小時；

S2、加入增強劑，在40-50℃條件下以40r/min的轉速攪拌1-2小時；

S3、加入水繼續以20r/min的轉速攪拌0.5小時，混合均勻后即可得到本發明的高效無氟壓裂用助排劑。

實施本發明的高效無氟壓裂用助排劑及制備方法，具有以下有益效果：

1、本發明高效無氟助排劑配伍性好，可適用于油氣井壓裂助排，可與植物膠及多種高分子聚合物稠化劑復合使用；

2、本發明高效無氟助排劑穩定性強，耐溫及耐酸堿性強；

3、本發明高效無氟助排劑有效成分含量高，可以根據施工需求與水任意比例稀釋混配，可有效降低壓裂成本；

4、本發明高效無氟助排劑原料均為常見市售，制備方法簡單，環保性強。本發明專利尤其適用于頁巖氣井壓裂助排。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現詳細說明本發明的具體實施方式。

實施例1

在搪瓷反應釜中加入300kg異丙醇，再加入200kg十六烷基二甲基甜菜堿，在50℃條件下以40r/min的轉速攪拌1.5小時，之后加入300kg雙羥乙基十二烷基酰胺，在50℃條件下以40r/min的轉速攪拌2小時，然后加入200kg水繼續以20r/min的轉速攪拌0.5小時，混合均勻后即可得到本發明的高效助排劑。

實施例2