可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑scd配制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于地下能源開發(fā)增儲增產(chǎn)儲層改造中壓裂使用的壓裂液，特別提供可燃 冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD配制方法。
[0002] 注：溶解是指溶質(zhì)分散于溶劑中成為溶液的物理過程。 技術(shù)背景：
[0003] 可燃冰因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所W又被稱作"可燃冰"（英譯 為；Flamm油leice)或者"固體瓦斯"和"氣冰"?？扇急翘烊粴馑衔铮ɑ痳alGas Hy化ate,簡稱GasHy化ate)。在一定條件（合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH 值等）下由水和天然氣在中高壓和低溫條件下混合時組成的類冰的、非化學(xué)計(jì)量的、籠形 結(jié)晶化合物，即可燃冰?？扇急械奶荚与娯?fù)性較大，在高壓下能吸引與之相近的氨原子 形成氨鍵，構(gòu)成籠狀結(jié)構(gòu)。
[0004] 海洋可燃冰形成機(jī)理；海水溫度分為恒溫層、溫躍層、低溫層。海平面至水深350 米左右處為恒溫層，溫度32°C~25°C。水深350米W下至近海底為溫躍層，溫度急劇下降， 海水溫度從25°C下降到2°C。超過溫躍層的臨近海底為低溫層，海水溫度2°C~rC。海水 鹽度隨海水深度的增加而增加。
[0005] 恒溫層的海水鹽度低，溫躍層的海水鹽度急劇增加，低溫層的海水鹽度最高。
[0006] 恒溫層的海水壓力低，溫躍層的海水壓力急劇增加，低溫層的海水壓力最高。
[0007] 當(dāng)海水溫度下降到1(TCW下，壓力上升到lOMPaW上，甲焼、己焼等姪類、二氧化 碳、氮?dú)鈺纬伤衔铩?br>[0008] 可燃冰在自然界廣泛分布在大陸永久凍±、島鳴的斜坡地帶、活動和被動大陸邊 緣的隆起處、極地大陸架W及海洋和一些內(nèi)陸湖的深水環(huán)境。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，一單位體積的 氣水合物分解最多可產(chǎn)生164單位體積的甲焼氣體，因而其是一種重要的潛在未來資源。
[0009] 按照分布分類，可W分為大陸永久凍±可燃冰、海底齡泥可燃冰、海底巖石可燃 冰。
[0010] 可燃冰使用方便，燃燒值高，清潔無污染。全球可燃冰的儲量是現(xiàn)有天然氣、石油 儲量的幾倍，具有廣闊的開發(fā)前景。
[0011] 在低溫、高壓、甲焼氣體濃度大于溶解度條件下形成的一種結(jié)晶狀的固體物質(zhì)，且 穩(wěn)定存在于溫度為0~10°C、壓力大于lOMPa的環(huán)境中。
[0012] 可燃冰原始資源量=堆積層體積X砂層比例X孔隙率X可燃冰飽和率X體積 倍率X籠體占有率。
[0013] 在可燃冰原始資源量基礎(chǔ)上，乘W甲焼氣采收率則是可燃冰可采資源量。
[0014] 世界上絕大部分的天然氣水合物分布在海洋里，據(jù)估算，海洋里天然氣水合物的 資源量是陸地上的100倍W上。據(jù)最保守的統(tǒng)計(jì)，全世界海底天然氣水合物中膽存的甲焼 總量約為1.8億億立方米（18000Xl〇i2m3)，約合1. 1萬億噸（11Χ1〇?2。，如此數(shù)量巨大的 能源是人類未來動力的希望，是21世紀(jì)具有良好前景的后續(xù)能源。
[0015] 可燃冰被西方學(xué)者稱為"21世紀(jì)能源"或"未來新能源"。迄今為止，在世界各地 的海洋及大陸地層中，已探明的"可燃冰"儲量已相當(dāng)于全球傳統(tǒng)化石能源（煤、石油、天然 氣、油頁巖等）儲量的兩倍W上，其中海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。
[0016] 中國凍±又可分為高締度多年凍±和高海拔多年凍±，前者分布在東北地區(qū)，后 者分布在西部高山高原及東部一些較高山地（如大興安嶺南端的黃崗梁山地、長白山、五 臺山、太白山）。中國大陸永久凍±賦存大量的可燃冰。
[0017] 中國海底齡泥和海底巖石賦存大量的可燃冰。我國首次發(fā)現(xiàn)世界上規(guī)模最大的 "冷泉"碳酸鹽巖"可燃冰"分布區(qū)，其面積約為430平方公里。
[0018] 中國海底冷泉碳酸鹽巖、自生碳酸鹽巖發(fā)現(xiàn)可燃冰。中國大陸砂巖、粉砂巖、泥巖 的永久凍±發(fā)現(xiàn)可燃冰。中國在祁連山南緣永久凍±層之下發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物，井深 130~396m，呈薄層狀、團(tuán)塊狀，賦存于泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖的裂隙面上，組分主要是 甲焼氣體，還有少量己焼、丙焼等姪類氣體，是一種純度高、類型新的水合物資源。
[0019] 美國、日本等很多國家都發(fā)現(xiàn)并試采出可燃冰，目前還沒有成功工業(yè)化開采。降 壓、過冷液化、環(huán)保是可燃冰開采的Η大難題。降壓、過冷液化、環(huán)保又是一個系統(tǒng)工程。
[0020] 本發(fā)明的目的是提供一種可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD配制方法。 本發(fā)明有Η點(diǎn)創(chuàng)新：第一，在可燃冰儲層內(nèi)過冷液化降凝游離甲焼。在可燃冰儲層內(nèi)降低凝 固點(diǎn)，使可燃冰固體變?yōu)檫^冷液體，成為自由流動的液體，甲焼自然游離成氣體。第二，在可 燃冰儲層內(nèi)納米孔縫降壓降凝游離甲焼。SCD液體溶解溶蝕納米孔縫中的充填物、膠結(jié)物， 擴(kuò)大納米孔縫，降低孔縫壓力，降低凝固點(diǎn)，甲焼自然也游離成氣體。第Η，在可燃冰儲層內(nèi) 游離自由流動，安全環(huán)保。特別強(qiáng)調(diào)的是過冷液化與納米孔縫降壓必須同時進(jìn)行，加快了降 凝游離甲焼氣速度?？扇急^冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD是安全環(huán)保的降凝游離甲 焼氣的關(guān)鍵方法。
[0021] 可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD解決了大陸永久凍±可燃冰、海底齡 泥可燃冰、海底巖石可燃冰工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。
[0022] 可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD需求量大、市場大、需求時間具有持 久性?？扇急^冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益都是難W估量的。 可燃冰的工業(yè)化生產(chǎn)，完全改變能源格局，既保證了國家能源安全，又可W解決大量的就 業(yè)，為國家創(chuàng)造大量經(jīng)濟(jì)收入。
[0023] 可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD實(shí)例見表1。
[0024] 表1可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD實(shí)例
[00 巧]
[0026] 實(shí)例1.本發(fā)明提供了一種碳酸鹽巖可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD。。 配制方法。
[0027] SCD。。水溶液的配方；0. 2 %~5 %過冷液化劑CLAca+0. 2 %~0. 8 %酸基壓裂液 VCFaca或溶解壓裂液CFsca+0. 2 %~0. 4 %潛在酸CAPca+0. 2 %~0. 4 %緩速酸CArca。 巧％~12% [31% 肥l]+0. 5%~2% [40%HF]+10%~60%鹽水或海水+10%~60%清 水。
[0028] 過冷液化劑CLA。。的配制：從易溶于水，相對分子質(zhì)量小于500,其凝固 點(diǎn)-2(TC~-rC的有機(jī)過冷劑、無機(jī)冰點(diǎn)下降劑和陽離子潤濕劑中選擇，目標(biāo)是溶解溶蝕 碳酸鹽巖中的充填物、膠結(jié)物，游離可燃冰最好。
[0029] 實(shí)例2.本發(fā)明提供了一種煤層可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑SCD。。配制 方法。
[0030] SCD。。水溶液的配方；0. 2 %~5 %過冷液化劑CLAc"+0. 2 %~0. 8 %酸基壓裂液 VCFaco或溶解壓裂液CFsco+0. 2 %~0. 4 %潛在酸CAPco+0. 2 %~0. 4 %緩速酸CArco。 +0%~12% [31% 肥 1]+0%~2% [40%HF]+10%~60%鹽水或海水+10%~60%清水。
[0031] 過冷液化劑CLA。。的配制：從易溶于水，相對分子質(zhì)量小于500，其凝固 點(diǎn)-2(TC~-rC的有機(jī)過冷劑、無機(jī)冰點(diǎn)下降劑和陽離子潤濕劑中選擇，目標(biāo)是溶解溶蝕 煤巖中的充填物、膠結(jié)物，游離可燃冰最好。
[0032] 實(shí)例3.本發(fā)明提供了一種砂巖、粉砂巖可燃冰過冷液化和納米孔縫降壓降凝劑 SCD,。配制方法。
[0033]SCD,。水溶液的配方；0.2 %~5 %過冷液化劑ClAa+0.2 %~0.8 %酸基壓裂液 VCFasa或溶解壓裂液CFssa+0. 2 %~0. 4 %潛在酸CAPsa+0. 2 %~0. 4 %緩速酸C