[發明專利]一種天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液用架橋劑及其應用

有效

• 申請號: 201711424583.0
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108084988B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 許洪星;王祖文;張冕;蘭建平;楊敏;高紅平;紀冬冬;郭艷萍;尹俊祿
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/70;C09K8/514;C09K8/90;C09K8/60
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張超

本發明公開了一種天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液用架橋劑及其應用，所述架橋劑由陰離子型表面活性劑、甜菜堿及弱堿按質量比(2～4)：(5～7)：(1～2)復配而成，本發明還提供了應用所述架橋劑制備微泡暫堵液的方法，包括：在攪拌條件下，向水中加入填充劑，配制成測試基液，然后在測試基液中加入架橋劑，攪拌即得微泡暫堵液。本發明所述架橋劑是一種無固相微泡暫堵液用架橋劑，能在微泡暫堵液中形成氣核結構，具有用量低、發泡效果穩定的特點，且能調節微泡暫堵液中氣泡強度，適用于溫度≤130℃的環境，同時提高微泡暫堵液抗鹽抗鈣污染的能力，對于天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液的研發與應用具有重要意義。

技術領域

本發明屬于鉆井液用處理劑技術領域，涉及一種適用于天然氣井轉向壓裂暫堵作業的微泡封堵流體用處理劑，具體涉及一種天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液用架橋劑及其應用。

背景技術

天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液指天然氣井重復壓裂作業中用于暫堵初始裂縫的工作流體。

天然氣井重復壓裂作業過程中，如何避免壓裂液進入地層已有老裂縫，生成新裂縫沿著老裂縫方向延伸，導致重復壓裂增產效果不理想。

利用暫堵材料封堵地層已有老裂縫，促使二次壓裂作業時，生成新裂縫與老裂縫形成一定的方向，擴大地層有效供氣面積，實現轉向壓裂，這是目前提高天然氣井重復壓裂增產效果的可行途徑。

現有重復壓裂封堵材料包括水泥、硅酸鹽等固相惰性堵劑，進入地層后能夠有效封堵已有舊裂縫，但固相惰性堵劑殘留地層裂縫后無法返排，導致舊裂縫原有氣體產能無法恢復，損害重復壓裂后增產效果。后續發展出凝膠、纖維等封堵材料，雖然相比較于惰性堵劑具有一定的溶解性和降解性，但固相含量較高，進入地層暫堵后同樣難以解除，傷害重復壓裂增產效果。

在封堵效果不理想的情況下，以泡沫為代表的氣液兩相封堵流體得益于其無固相、地層殘留量低等優勢，逐漸被引入重復壓裂暫堵作業中，但傳統泡沫、微泡封堵液存在暫堵結構強度低、抗鹽、抗溫能力差等缺陷，導致暫堵結構穩定性較差，極大的限制了相似體系在深井、中深井中的應用。

為此，通過優化泡沫類流體中具備發泡、穩泡效果的處理劑類型，提高氣核外部膜結構強度，并賦予其具有良好抗鹽、抗溫能力的化學基團，實現氣核結構相互獨立且自身具備良好的結構穩定性，是吸收氣液兩相封堵流體優勢的同時，規避其穩定性差、耐鹽耐溫效果低的有效途徑。

在配制轉向酸化微泡暫堵液時，架橋劑能夠降低氣液表面張力，使空氣隨攪拌進入液相，自然膨脹，形成氣泡結構。石油工業常用的表面活性劑架橋劑，以表面活性劑的離子性看，主要是陰離子型或是非離子型，各類型架橋劑均有各自的優缺點。陰離子型架橋劑發泡能力強，但抗鹽、鈣能力差，而且發泡量大影響工作液泵吸效果；非離子型架橋劑抗鹽、鈣能力強，但發泡能力差，影響氣泡形成速率。因此，一般應控制泡沫質量在20％左右為宜。

研發新的天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液用架橋劑，能在微泡暫堵液中有效形成氣核結構，并提高微泡暫堵液抗鹽抗鈣污染的能力，對于天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液的研發與應用具有重要意義。

發明內容

針對天然氣井轉向壓裂暫堵需求，本發明的目的在于研究一種無固相微泡暫堵液用架橋劑，以降低氣液表面張力，有效在體系中形成氣泡結構，調節工作液密度，同時達到具有抗鹽、抗鈣污染效果，并適用于天然氣井轉向壓裂暫堵作業環境，為此，本發明公開了一種天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液用架橋劑及其應用。

本發明的技術方案如下：

一種天然氣井轉向壓裂微泡暫堵液用架橋劑，由陰離子型表面活性劑、甜菜堿和弱堿復配而成，所述陰離子型表面活性劑、甜菜堿和弱堿的質量比為(2～4)：(5～7)：(1～2)。

所述陰離子型表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。

所述甜菜堿為烷基甜菜堿。