[發(fā)明專利]一種耐高溫高鹽自生泡沫壓裂液及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110993023.7
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113684015A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱靜怡;諶光雄;楊兆中;李小剛;黃琴;鄭南鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/66
• 分類號: C09K8/66;C09K8/68;C09K8/70;C09K8/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種耐高溫高鹽自生泡沫壓裂液，按照重量百分比100％計，包括以下原料：24～46wt％自生氣劑、0.05～0.2wt％催化劑、0.2～0.5wt％起泡劑、0.03～0.07wt％穩(wěn)泡劑、0.5～2wt％黏土穩(wěn)定劑，其余為礦化水。自生氣劑包括氯化銨和亞硝酸鈉，二者質(zhì)量比為1:1～1.3。穩(wěn)泡劑包括定優(yōu)膠或威蘭膠的一種或者二者的混合物。本發(fā)明提供的自生泡沫壓裂液耐溫耐鹽性強，在130～150℃之間能保持優(yōu)良的穩(wěn)泡性。同時，本發(fā)明還公開了所述自生泡沫壓裂液在高溫高壓下的制備方法，所述自生泡沫壓裂液無需注氣設(shè)備與高速攪拌，可在高溫高壓條件下自發(fā)生成，避免了自生泡沫壓裂液性能評價的誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水力壓裂領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高溫高鹽自生泡沫壓裂液體系及其制備方法。

背景技術(shù)

泡沫是一種氣液兩相的熱力學不穩(wěn)定分散體系，在石油開采的水力壓裂領(lǐng)域中，常作為壓裂液攜帶支撐劑進入地層，是非常具有發(fā)展前景的水力壓裂工作液之一。目前已經(jīng)提出自生泡沫壓裂液，其不僅兼具泡沫壓裂液粘度高、攜砂好、濾失小、返排快的優(yōu)點，還能克服常規(guī)泡沫壓裂液地層施工復(fù)雜，井筒摩阻大的缺點。

然而，泡沫的高溫穩(wěn)定性一直都是限制泡沫壓裂液進一步應(yīng)用在深層和超深層非常規(guī)油氣資源的問題。同時，目前常用的自生泡沫壓裂液體系在自生氣體產(chǎn)生的同時，還會產(chǎn)生大量熱量和鹽類物質(zhì)，使得該體系的溫度和鹽類環(huán)境進一步惡劣。因此，自生泡沫壓裂液在高溫高鹽的地層中，不僅難以保持穩(wěn)定性，且起泡性也會受到制約。若自生泡沫壓裂液無法有效起泡和穩(wěn)泡，則無法攜帶支撐劑，嚴重會造成砂堵等現(xiàn)場事故。

目前主要提高泡沫穩(wěn)定性的方法是加入聚合物，例如天然瓜膠、聚丙烯酰胺、黃原膠等，但是這類物質(zhì)都存在耐溫耐鹽有限，用量大，起泡性差，對地層傷害高等問題。目前還沒有一種自生泡沫壓裂液體系在低濃度的穩(wěn)泡劑下，既能在保證自生泡沫的高溫高壓起泡性，又能保證自生泡沫的高溫高壓穩(wěn)泡性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用自生氣劑產(chǎn)生大量泡沫，并結(jié)合低濃度的生物多糖作為穩(wěn)泡劑，形成一種耐高溫高鹽自生泡沫壓裂液體系。該體系在具有良好起泡性的同時，還具有耐高溫高鹽的特性，克服了傳統(tǒng)自生泡沫壓裂液起泡性和耐溫性耐鹽不能兼得的缺點。

同時，本發(fā)明還提供一種上述耐高溫高鹽自生泡沫壓裂液體系的制備方法。

為了實驗以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種耐高溫高鹽自生泡沫壓裂液體系，由以下質(zhì)量百分含量的組分組成：24～46wt％自生氣劑、0.05～0.2wt％催化劑、0.2～0.5wt％起泡劑、0.03～0.07wt％穩(wěn)泡劑、0.5～2wt％黏土穩(wěn)定劑，其余為礦化水。

優(yōu)選的，所述的自生氣劑為亞硝酸銨和氯化銨，二者的質(zhì)量比為1:1～1.3。

優(yōu)選的，所述的催化劑為鹽酸、檸檬酸、醋酸中的至少一種，催化劑的主要作用為促進自生氣劑之間的氧化還原反應(yīng)。

優(yōu)選的，所述的起泡劑為陰離子表面活性劑和陰非離子表面活性劑的混合物，質(zhì)量比為4:1～1:4。

優(yōu)選的，所述陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、α-烯基磺酸鈉中的一種。

優(yōu)選的，所述陰非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉。

優(yōu)選的，所述的穩(wěn)泡劑為威蘭膠或定優(yōu)膠中的一種或二者的混合物，可以起到提高液體粘度并延長泡沫半衰期的作用。

優(yōu)選的，所述的黏土穩(wěn)定劑為氯化鉀。