一種酸性表面活性劑壓裂液體系的製作方法

2023-09-14 00:21:00

專利名稱：一種酸性表面活性劑壓裂液體系的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油氣井酸化壓裂用酸性表面活性劑壓裂液體系。
背景技術：
目前的壓裂液主要採用植物膠做增稠劑，在適當的條件下與交聯劑進行交聯，形成具有一定粘度的高分子網狀結構，這類壓裂液的破膠必須採用化學破膠劑，破壞高分子網狀結構，達到破膠目的。植物膠自身的不溶物和破膠後的殘膠對牙列裂縫的滲透率和地層滲透率造成傷害，影響壓裂增產效果。二十世紀末，Schlumberger公司開發出一種用表面活性劑作增稠劑的壓裂液,該表面活性劑壓裂葉體系使用的表面活性劑為主含長鏈烷基的陽離子化合物，配合使用的鹽是某有機鈉鹽或無機鹽(如KCl)，所用表面活性劑不僅有小分子量的、而且有較高分子量的，不僅有陽離子型的、而且有其它類型的，所用鹽也涉及多種有機與無機鹽，破膠後無殘渣，對底層傷害小，該壓裂液體系受到極大關注。專利200310116815.8發明的表面活性劑壓裂液由十八個碳的不飽和脂肪或不飽和脂肪酸鹽組成，輔助添加劑為無機鹼和無機鹽，該體系為強鹼性。為實現酸化加砂同時進行，需開發酸性的表面活性劑壓裂液。本發明的目的在於提供一種有效的方法，利用特定的季銨鹽表面活性劑、無機鹽、酸和水混合，在水中這種季銨鹽表面活性劑在一定濃度的鹽酸和鹽溶液中形成纏結的杆狀膠束而增加流體粘度和粘彈性，實現壓裂時對壓裂液粘度的要求，這種壓裂液在一定的鹽酸環境中形成，具有一定的酸化能力。這種酸性表面活性劑壓裂液對油水井進行酸化壓裂時，壓裂液在攜砂的同時能夠解堵穿透油泥帶並對油泥帶中的泥質有一定的溶解能力，達到壓裂酸化的目的。同時酸性表面活性劑壓裂液還可以通過提高乏酸對微粒的攜帶能力、保持地層水潤溼和助排作用減小酸化過程的二次汙染。

發明內容
本發明的目的是提供一種油氣井酸化壓裂用酸性表面活性劑壓裂液體系。本發明所述的一種油氣井酸化壓裂用酸性表面活性劑壓裂液體系由以下配方實現:酸性表面活性劑壓裂液由十六烷基三甲基溴化銨、鄰苯二甲酸氫鉀、鹽酸、氫氟酸和水組成的體系，各組分的質量含量分別為十六烷基三甲基溴化銨2.0% 5.0%，鄰苯二甲酸氫鉀0.5% 2.5%，鹽酸10 20%，氫氟酸0.1 1.5%，其餘成分為水。酸性表面活性劑壓裂液中主要成分的作用為:1.十六烷基三甲基溴化銨十六烷基三甲基溴化銨是酸性表面活性劑壓裂液的主要成分之一，在水和酸中有很好的溶解性，其主要作用是形成膠束和壓裂酸化作業後助排。2.鄰苯二甲酸 氫鉀
鄰苯二甲酸氫鉀在水和酸中溶解性較好，其與十六烷基三甲基溴化銨相互作用促使表面活性劑形成膠束，使所形成的膠束可以攜砂和深度酸化。3.鹽酸及氫氟酸鹽酸及氫氟酸主要是使酸性表面活性劑壓裂液保持一定的酸性，起到酸化解堵、溶蝕矽質儲層的作用。本壓裂液體系適用於40°C 60°C儲層，可進行酸化解堵和加砂壓裂，壓裂施工後該壓裂液體系被地層水或有機流體稀釋破膠。


圖1該壓裂液在60°C，170S—1的耐溫抗剪切特性.
具體實施例方式實施例1:在常溫25°C條件下將2.2g十六烷基三甲基溴化銨、0.Sg鄰苯二甲酸氫鉀依次加入水中攪拌均勻。然後在攪拌條件下緩慢加入37%的鹽酸30ml，和氫氟酸0.1%混合物料加完後再繼續攪拌5分鐘，即可配成初始粘度為40mPa *s的酸性表面活性劑壓裂液。該壓裂液在60°C，170S-1的耐溫抗剪切特性見圖1。該壓裂液在60°C，與1:1的水混合，破膠後破膠液粘度為2.4mP S，表面張力為22mN/m。實施例2:按照上述步驟配製酸性表面活性劑壓裂液，所不同的為十六烷基三甲基溴化銨用量為5.0g，所配成的酸性表面活性劑壓裂液初始粘度為80mPa S。實施例3:按照上述步驟配製酸性表面活性劑壓裂液，所不同的鄰苯二甲酸氫鉀用量為
2.5g，所配成的酸性表面活 性劑壓裂液初始粘度為60mPa S。
權利要求
1.一種酸性表面活性劑壓裂液體系，其特徵在於:該酸性表面活性劑壓裂液體系是由十六烷基三甲基溴化銨、鄰苯二甲酸氫鉀、鹽酸、氫氟酸和水按重量百分比2.0 5.0%、0.5 2.5%,10 20%、0.1 1.5%、其餘為水組成。
2.根據權利要求1所述的酸性表面活性劑壓裂液，其特徵在於:所述的十六烷基三甲基溴化銨為白色晶體，其分子量為364.5。
3.根據權利要求1所述的酸性表面活性劑壓裂液，其特徵在於:所述的鄰苯二甲酸氫鉀為白色晶體，其分子量為204.22。
4.根據權利要求1所述的酸性表面活性劑壓裂液，其特徵在於:所述的鹽酸為工業鹽酸，密度為1.17g/cm3 ，氫氟酸為工業品，密度1.15 1.18g/cm3。
全文摘要
本發明涉及一種酸性表面活性劑壓裂液體系，由十六烷基三甲基溴化銨、鄰苯二甲酸氫鉀、鹽酸、氫氟酸和水按重量百分比2.0～5.0％∶0.5～2.5％∶10～20％；0.1～1.5％，其餘為水組成；本壓裂液體系適用於40℃～60℃儲層，可進行酸化解堵和加砂壓裂，壓裂施工後該壓裂液體系被地層水或有機流體稀釋破膠。
文檔編號C09K8/72GK103215027SQ20121001657
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者呂寶強, 徐永高, 趙振峰, 薛小佳, 吳江, 呂海燕, 周曉群, 李向平, 趙文, 王文雄, 樊鳳玲 申請人:中國石油天然氣股份有限公司