[發(fā)明專利]一種用于低滲透油氣田的清潔壓裂液稠化劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310037847.6
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN116064025A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪維軍;黃海;李永飛;陳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué)
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/60
• 代理公司: 福建知與行律師事務(wù)所 35248
• 代理人: 朱軍

本發(fā)明涉及一種用于低滲透油氣田的清潔壓裂液稠化劑及其制備方法。所述稠化劑包括季銨鹽陽離子表面活性劑、水楊酸鹽、抑制劑和稀釋劑。其通過下述方法制備得到：將表面活性劑和反離子鹽混合；加入吸附抑制劑、協(xié)同抑制劑、稀釋劑；混合均勻，即得。該清潔壓裂液稠化劑中添加了抑制長鏈烷基季銨鹽吸附的藥劑，與未添加吸附抑制劑的清潔壓裂液體系相比傷害率顯著降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及清潔壓裂液制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于低滲透油氣田的清潔壓裂液稠化劑的制備方法。

背景技術(shù)

隨著水力壓裂技術(shù)的進(jìn)步，為使支撐劑遠(yuǎn)離井眼達(dá)到深穿透，國外從20世紀(jì)60年代末就開始使用高粘度的交聯(lián)壓裂液。20世紀(jì)90年代國外開發(fā)出了包含粘彈性表面活性劑(Viscoelastic?Surfactant，簡稱VES)的清潔壓裂液。一般表面活性劑在水溶液中形成的膠束呈球狀，不能使溶液增粘，而VES體系中所用的季銨鹽類表面活性劑在鹽水中形成的膠束主要呈蚯蚓狀或長圓棒狀，相互之間高度纏結(jié)，構(gòu)成了網(wǎng)狀膠束，類似于交聯(lián)的長鏈聚合物形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于其中不含有聚合物，所以可以顯著降低殘?jiān)谥蝿┨畛鋷Ш土芽p壁面上的吸附量，形成高導(dǎo)流能力的裂縫。

但是，VES壓裂液主要由長鏈脂肪胺衍生物季銨鹽或者長鏈脂肪酸衍生物季銨鹽表面活性劑及其激活劑和電解質(zhì)等組成。當(dāng)壓裂完畢，清潔壓裂液遇水稀釋或者遇油都可破膠，破膠之后反排地面。由于帶有烷基長鏈的季銨鹽用量大，它可以與地層中水化粘土表面的負(fù)電荷發(fā)生化學(xué)吸附，吸附于地層，將其親水性改變?yōu)橛H油性，導(dǎo)致地層中孔吼的賈敏效應(yīng)增強(qiáng)，降低底層的導(dǎo)流能力，對地層的滲透性造成傷害。大量研究表明陽離子型表面活性劑的VES壓裂液體系的傷害率基本都在10-20％，雖然比胍膠壓裂體系的傷害率降低一半以上，但是傷害率仍然比較高，因此也限制了其在低滲透油氣田的應(yīng)用。其傷害性的基本原理是陽離子型表面活性劑在儲層巖石表面的吸附，改變了潤濕性，降低了孔隙度，不利于注水驅(qū)油。因此，本發(fā)明在傳統(tǒng)陽離子型表面活性劑的VES壓裂液體系引入了陽離子表活性劑吸附抑制劑，降低其在儲層巖石表面的吸附，達(dá)到降低對儲層滲透性傷害的目的(抗高溫復(fù)合表面活性劑清潔壓裂液體系研究與應(yīng)用，斷塊油氣田，2018，25(4)：537；VES-YF清潔壓裂液的構(gòu)筑及適用性研究，石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，2019，32(3)：66；清潔壓裂液用離子型表面活性劑體系的研究進(jìn)展，精細(xì)石油化工進(jìn)展，2019，13(6)：38)

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于低滲透油氣田的清潔壓裂液稠化劑的制備方法，進(jìn)一步降低陽離子型粘彈性表面活性劑清潔壓裂液體系的傷害性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種用于低滲透油氣田的清潔壓裂液稠化劑的制備方法，包括以下步驟：

第一步，在容器中將表面活性劑和反離子鹽按照質(zhì)量比為2-3∶1的比例混合，所述表面活性劑選自工業(yè)級及其以上純度的十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨、芥酸甜菜堿及其混合物，反離子鹽選自工業(yè)級及其以上純度的水楊酸鈉、水楊酸鉀、水楊酸銨、水楊酸二乙醇銨、水楊酸三乙醇銨、磺基水楊酸三乙醇胺及其混合物；

第二步，向上述容器中加入表面活性劑和反離子鹽的總質(zhì)量1-5％的吸附抑制劑，所述吸附抑制劑選自工業(yè)級及其以上純度的聚二甲基-2-羥丙基氯化銨、聚二乙基-2-羥丙基氯化銨、聚二乙氧基-2-羥丙基氯化銨及其混合物；

第三步，向上述容器中加入表面活性劑和反離子鹽的總質(zhì)量5-15％的協(xié)同抑制劑，所述協(xié)同抑制劑選自工業(yè)級及其以上純度的氯化銨、醋酸銨、甲酸銨、氯化鉀、醋酸鉀、甲酸鉀及其混合物；

第四步，向上述容器中加入表面活性劑和反離子鹽的總質(zhì)量50-100％的稀釋劑，所述稀釋劑選自工業(yè)級及其以上純度的異丙醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺及其混合物；