[發明專利]一種基于清潔壓裂返排液的弱凝膠調驅劑

在審

• 申請號: 201711003885.0
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107722957A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 謝娟;王新強;吳新民;張喜鳳;馬云;高燕;李澤鋒
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C09K8/508
• 分類號: C09K8/508;C09K8/516;C09K8/58
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司61201
• 代理人: 高雪霞

技術領域

本發明屬于油氣田生產清潔壓裂液返排液的回收利用技術領域，具體涉及一種利用清潔壓裂返排液制備的弱凝膠調驅劑。

背景技術

國內外油田廣泛應用的水基壓裂液可分為天然及合成植物膠壓裂液、纖維素壓裂液、聚合物壓裂液3種類型。上述幾種體系壓裂破膠液中含有大量殘渣，降低了地層滲透率，影響壓裂效果。

清潔壓裂液流變性好、攜砂能力強、無殘渣、返排效果好，在壓裂施工中可在目的油氣層造成更理想的裂縫長度，保持壓裂后較高裂縫導流能力，既可提高油氣井的采收率，又可降低對地層的傷害。

壓裂結束后可返排大量壓裂返排液。壓裂返排液的主要處理方法包括：固化法、化學混凝法、化學氧化法、高級氧化技術、微電解法、電極法、吸附法和生物法。

壓裂返排液處理工藝比較繁瑣，處理設備復雜、投資大，藥劑耗費過多，處理成本過高；廢水處理周期長、處理量比較小，難以適應現場作業。

對于高礦化度、高氯離子、高COD、高污染的壓裂返排液廢液，某些污染指標難以完全滿足國家污水排放標準，容易造成二次污染；壓裂返排液成分復雜、體系多變，未形成一套固定和完善的處理工藝以應付所有或大多數類型的廢液。

清潔壓裂液主要由粘彈性表面活性劑和其他添加劑構成。其返排液中含有一定量的表面活性劑，壓裂返排液具有粘度大等特點，具有作為調驅劑的潛質。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于清潔壓裂返排液的弱凝膠調驅劑。

解決上述問題所采用的弱凝膠調驅劑由下述質量百分配比的原料制備而成：陽離子聚丙烯酰胺0.2％～0.6％、烏洛托品0.03％～0.12％、草酸0.003％～0.025％、苯酚0.02％～0.12％、間苯二酚0.005％～0.05％、堿0.01％～0.05％、穩定劑0.01％～0.03％，其余為清潔壓裂返排液。

本發明基于清潔壓裂返排液的弱凝膠調驅劑優選由下述質量百分配比的原料制備而成：陽離子聚丙烯酰胺0.3％～0.5％、烏洛托品0.05％～0.1％、草酸0.005％～0.02％、苯酚0.05％～0.1％、間苯二酚0.01％～0.04％、堿0.01％～0.05％、穩定劑0.01％～0.02％，其余為清潔壓裂返排液。

上述陽離子聚丙烯酰胺的陽離子度10％～20％，分子量為1000～1500萬。

上述的穩定劑為亞硫酸鈉或硫脲。

上述的堿為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的任意一種。

本發明基于清潔壓裂返排液的弱凝膠調驅劑的制備方法為：按照上述質量百分配比，向清潔壓裂返排液中加入陽離子聚丙烯酰胺，攪拌60～120min后熟化24h，然后加入烏洛托品、草酸、苯酚、間苯二酚、碳酸鈉、穩定劑，混合均勻，在60～80℃下恒溫靜置72～120h，得到弱凝膠調驅劑。

本發明采用清潔壓裂返排液制備弱凝膠調驅劑，清潔壓裂返排液和陽離子聚丙烯酰胺配伍性良好，烏洛托品在酸性介質草酸催化加熱條件下(60～80℃)產生甲醛，然后甲醛與苯酚、間苯二酚反應生成羥甲基苯酚，部分陽離子聚丙烯酰胺中的酰胺基與甲醛、羥甲基苯酚及分子質量相對低的酚醛樹脂在60～80℃中溫條件下發生縮合交聯反應，形成弱凝膠調驅劑。

本發明弱凝膠調驅劑抗鹽、穩定性能好，中溫下放置30天的粘度保持率為75％以上，封堵率達到90％以上，剖面改善率達到85％以上，具有較強的調剖封堵效果，驅油率提高14.8％～38.7％，可以避免用液pH波動較大、礦化度偏差較大對凝膠形成造成的影響，用于中溫調驅，既可顯著提高原油采收率，又可緩解大量壓裂返排液處理壓力，實現清潔壓裂返排液變廢為寶、綠色環保目標。

附圖說明

圖1是實施例1～3的弱凝膠調驅劑的穩定性能。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明的保護范圍不僅限于這些實施例。

實施例1

取1000mL清潔壓裂返排液(礦化度為20000mg/L，pH為6.5，懸浮物1200mg/L)，加入到1000ml的磨口瓶中；然后加入3g陽離子度為20％、分子量為1200萬的陽離子聚丙烯酰胺，攪拌120min，溶解完全后熟化24h；攪拌條件下緩慢加入0.7g烏洛托品、0.2g草酸、0.7g苯酚、0.2g間苯二酚、0.3g碳酸鈉、0.2g硫脲，密封后放入60℃烘箱中恒溫96h，得到弱凝膠調驅劑。

實施例2