[發明專利]一種酸性清潔壓裂液及其制備方法

有效

• 申請號: 201910246586.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109913196B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 郭輝;莊玉偉;龐海巖;曹健;張國寶
• 申請（專利權）人: 河南省科學院高新技術研究中心
• 主分類號: C09K8/74
• 分類號: C09K8/74
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

本發明公開了一種酸性清潔壓裂液及其制備方法，屬石油行業采油工程技術領域。本發明以兩種有機酸、N,N?二甲氨基類化合物、鹵代醇為原料合成雙子表面活性劑；然后將雙子表面活性劑與鹽酸、水按一定比例混合攪拌即可得到酸性清潔壓裂液。與傳統的酸性壓裂液相比，該酸性清潔壓裂液的雙子表面活性劑用量小（0.5?1%）、對地層的酸化能力強（HCl濃度為20%）、耐溫耐剪切性能好、攜砂性能好、易破膠、破膠后無殘渣。

技術領域

本發明涉及一種酸性清潔壓裂液及其制備方法，屬石油行業采油工程技術領域。

背景技術

酸性清潔壓裂液是可在酸性條件下成膠并能有效攜砂和輸送支撐劑的壓裂液，通常由表面活性劑、酸液(一種或幾種的混合液)、少量助劑組成。酸性清潔壓裂液實現了酸蝕與攜砂同步進行，可在儲層段形成更長且多支的酸蝕-支撐復合裂縫，提高油氣井增產效果。同時消除了傳統堿性壓裂液與巖層反應生成不溶沉淀物以及在施工設備表面結垢等弊病。

目前關于酸性清潔壓裂液的研究已有一些報道，例如文獻(石油天然氣學報，2010，32卷，6期，135-138)公開了一種酸性清潔壓裂液及其制備方法，它是由1.5％粘彈性兩性表面活性劑(CHJ-22)、0.4％少量陽離子表面活性劑(ZJ-1)、10％鹽酸(或復合酸)、1％無機鹽、0.5％酸液緩蝕劑和水組成。文獻(鉆采工藝，2016，39卷，3期，103-105)報道了一種酸性清潔壓裂液及其制備方法，它是由2％超支化聚合物活性劑CP-1、0.5％兩性雙子表面活性劑GW-1、8％鹽酸、0.4％鐵離子穩定劑GY-1和水組成。上述酸性壓裂液雖然可以應用于碳酸鹽油藏開發，但是也存在著一些不足：配制酸性清潔壓裂液時需要多種添加劑，配液工作量大，時間長，成本高；現有酸性清潔壓裂液中酸液濃度偏低(HCl濃度一般為8％-10％)，對地層的酸化能力有限。因此，急需對酸性清潔壓裂液的配方以及制備方法進行改進，同時需進一步提高酸液濃度以增強酸化效果，滿足現場施工壓裂需求。

發明內容

本發明目的是提供一種對地層的酸化能力強、耐溫耐剪切性能好，攜砂性能好，便于使用的酸性清潔壓裂液；另一目的在于提供其制備方法。

為實現本發明目的，本發明技術方案如下：

所述酸性清潔壓裂液通過如下方法制備而成：

1)將兩種有機酸與N,N-二甲氨基類化合物混合均勻后，加入固體超強堿催化劑，加熱至90-140℃，反應得到中間體；

2)將步驟(1)得到的中間體與鹵代醇在混合溶劑中混合均勻后，加熱至60-80℃，反應得到雙子表面活性劑；

3)按照如下配比混合攪拌得到酸性清潔壓裂液，各組份以質量百分比計：步驟(2)得到的雙子表面活性劑0.5-1％、鹽酸20％、其余為水；

所述有機酸1選：R₁COOH，其中R₁為苯基，環己基，CnH₂n+1，n＝14-22；

所述有機酸2選：R₂COOH，其中R₂為C₉H₁₈＝C₁₂H₂₃,C₇H₁₄＝C₈H₁₅,CH₃(CH₂)₅CHOHCH₂CH＝C₈H₁₅,C₅H₁₀＝C₈H₁₅,CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₇；

所述的N,N-二甲氨基類化合物的結構式為：