耐高溫清潔壓裂液及其製備方法
2023-05-25 19:15:01 2
耐高溫清潔壓裂液及其製備方法
【專利摘要】本發明屬於一種耐高溫清潔壓裂液及其製備方法；是由下列重量份的原料製成：耐高溫Gemini兩性表面活性劑2.5～5份、助表面活性劑0.5～1.5份，助排劑2～6份和水87.5～95份；所述助表面活性劑為碳原子數為12，14或16的烷基磺酸鹽、硫酸鹽或苯磺酸鹽的一種或幾種鹽的混合物；所述助排劑為低碳小分子醇，其中，低碳小分子醇為甲醇，乙醇或異丙醇的一種或任意兩種或三種醇的混合物；具有能夠在90～140℃條件下保持優異的粘彈性能，可用於油氣田壓裂增產作業；且本發明不需要反離子增稠，避免大量的無機離子對地層原有性狀改變帶來的傷害，具有合成工藝簡單的優點。
【專利說明】耐高溫清潔壓裂液及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於油氣開發過程中壓裂增產用壓裂液【技術領域】，具體涉及一種耐高溫清潔壓裂液及其製備方法 。
【背景技術】
[0002]壓裂技術是提高原油產量的重要手段，其中壓裂液起著傳遞壓力和攜帶支撐劑的作用。目前普遍採用的水利壓裂液主劑是天然聚合物的交聯產物，聚合物配製和溶解需要一定時間，需要大量外加添加劑，且壓裂液破膠後留下大量的殘餘物。對壓裂返排液的分析表明，只有35~40%胍膠基聚合物可返排，其餘留在壓裂裂縫中，從而降低了地層的滲透率。
[0003]清潔壓裂液主要指以粘彈性表面活性劑為主劑的水基壓裂體系。當粘彈性表面活性劑濃度超過臨界膠束濃度時，疏水基長鏈伸入水相，使表面活性劑分子聚集，形成以長鏈疏水基團為內核，親水基團向外伸入溶劑的球型膠束；隨著濃度的增加和溶液性質的改變(加鹽或反離子表面活性劑)，膠束佔有空間變小，膠束之間的排斥作用增加，從而形成線狀或棒狀膠束；膠束之間相互合併，變成更長的蠕狀膠束，這些膠束自動纏繞，形成空間交聯網絡結構，此時溶液表現出良好的粘彈性和高剪切粘度，同時具有良好的懸砂效果。但是目前的粘彈性表面活性劑清潔壓裂液存在一些突出問題，如合成工藝複雜、抗溫能力差，最高只有80°C，滿足不了高溫油層改造的需要等。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有技術中的缺陷，而提供一種避免大量無機離子對地層原有性狀改變帶來傷害，合成工藝簡單和抗溫能力好的耐高溫清潔壓裂液及其製備方法。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:它是由下列重量份的原料製成:耐高溫Gemini兩性表面活性劑2.5~5份、助表面活性劑0.5~1.5份，助排劑2~6份和水87.5~95份；所述助表面活性劑為碳原子數為12，14或16的烷基磺酸鹽、硫酸鹽或苯磺酸鹽的一種或幾種鹽的混合物；所述助排劑為低碳小分子醇，其中，低碳小分子醇為甲醇，乙醇或異丙醇的一種或任意兩種或三種醇的混合物；所述耐高溫Gemini兩性表面活性劑具有以下結構通式為:[0006]
【權利要求】
1.一種耐高溫清潔壓裂液，其特徵在於:它是由下列重量份的原料製成:耐高溫Gemini兩性表面活性劑2.5~5份、助表面活性劑0.5~1.5份，助排劑2~6份和水87.5~95份；所述助表面活性劑為碳原子數為12，14或16的烷基磺酸鹽，硫酸鹽或苯磺酸鹽的一種或幾種鹽的混合物；所述助排劑為低碳小分子醇，其中，低碳小分子醇為甲醇，乙醇或異丙醇的一種或任意兩種或三種醇的混合物；所述耐高溫Gemini兩性表面活性劑具有以下結構通式為:
2.根據權利要求書I所述的耐高溫清潔壓裂液，其特徵在於:所述的耐高溫Gemini兩性表面活性劑中R = C15H31時，該結構產物為N，N- 二-軟脂醯氧基)乙基乙二胺二乙
3.根據權利要求1所述的耐高溫清潔壓裂液，其特徵在於:所述耐高溫Gemini兩性表面活性劑是由下列重量份的原料製成:氯乙酸12份、碳酸鈉12份、N, N-羥乙基乙二胺7.5~9份，三氯化磷10~12份和碳16~碳22脂肪酸8~10份。
4.根據權利要求1所述的耐高溫清潔壓裂液，其特徵在於:所述碳原子數為12，14或16的烷基橫酸鹽為十二烷基橫酸納，十四烷基橫酸納或十TK烷基橫酸納；碳原子數為12,14或16的硫酸鹽為十二烷基硫酸納，十四烷基硫酸納或十TK烷基硫酸納；碳原子數為12,14或16的苯磺酸鹽為十二烷基苯磺酸鈉，十四烷基苯磺酸鈉或十六烷基苯磺酸鈉。
5.根據權利要求1所述的耐高溫清潔壓裂液，其特徵在於:所述的該壓裂液是由下列重量份的原料製成:耐高溫Gemini兩性表面活性劑3.5份、助表面活性劑1.3份，助排劑3份和水89.5份；所述助表面活性劑為十二烷基磺酸鈉和十六烷基硫酸鈉的混合物；所述助排劑為甲醇和異丙醇的的混合物；所述耐高溫Gemini兩性表面活性劑為N，N-二( β -硬 脂醯氧基)乙基乙二胺二乙酸鈉；其結構式如下所示:
6.根據權利要求1所述的耐高溫清潔壓裂液，其特徵在於:所述的該壓裂液是由下列重量份的原料製成:耐高溫Gemini兩性表面活性劑4份、助表面活性劑0.7份，助排劑5份和水94份；所述助表面活性劑為十二烷基硫酸鈉和十六烷基苯磺酸鈉的混合物；所述助排劑為甲醇，乙醇或異丙醇的混合物；所述耐高溫Gemini兩性表面活性劑為N，N- 二( β -山 嵛醯氧基)乙基乙二胺二乙酸鈉，其結構式如下所示
7.根據權利要求1所述的耐高溫清潔壓裂液，其特徵在於:所述的該壓裂液是由下列重量份的原料製成:耐高溫Gemini兩性表面活性劑2.5份、助表面活性劑1.5份，助排劑4.7份和水90.2份；所述助表面活性劑為十四烷基磺酸鈉，十四烷基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉的混合物；所述助排劑為甲醇，乙醇的混合物；所述耐高溫Gemini兩性表面活性劑為N，N-二(β-軟脂醯氧基)乙基乙二胺二乙酸鈉；其結構式如下所示:
8.根據權利要求1所述的耐高溫清潔壓裂液，其特徵在於:所述的該壓裂液是由下列重量份的原料製成:耐高溫Gemini兩性表面活性劑5份、助表面活性劑1.1份，助排劑2.5份和水88.3份；所述助表面活性劑為十四烷基硫酸鈉和十六烷基硫酸鈉的混合物；所述助排劑為甲醇和異丙醇的混合物；所述耐高溫Gemini兩性表面活性劑為N，N- 二( P -棕櫚油醯氧基)乙基乙二胺二乙酸鈉；其結構式如下所示
9.一種耐高溫清潔壓裂液的製備方法，其特徵在於:其製備方法包括如下步驟: 一、將氯乙酸與碳酸鈉進行中和反應制的氯乙酸鈉，然後將氯乙酸鈉與N，N-羥乙基乙二胺反應生成N，N- 二羥乙基乙二胺二乙酸鈉；其反應方程式如下:
【文檔編號】C09K8/68GK103525391SQ201310485280
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】張玄, 張鵬, 張聰忠 申請人:北京國海能源技術研究院