一種清潔壓裂液破膠劑及其壓裂液在低滲-超低滲透油氣藏中的應(yīng)用
【專利摘要】一種清潔壓裂液破膠劑及其壓裂液在低滲?超低滲透油氣藏中的應(yīng)用，屬于石化領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有清潔壓裂液存在不足，提供一種破膠可控，破膠性能好，適用于低滲?超低滲透油氣藏中溫度20～90℃的清潔壓裂液破膠劑及其應(yīng)用。該清潔壓裂液破膠劑，相對(duì)于壓裂液的總質(zhì)量，破膠劑加入質(zhì)量為0.03～2.00%，破膠劑為月桂酸；該清潔壓裂液，由以質(zhì)量分?jǐn)?shù)記的成分組成：稠化劑0.80～4.00%，交聯(lián)劑0.50～2.00%，破膠劑0.03～2.00%，調(diào)節(jié)劑0.02～1.00%，余量為配液水。該清潔壓裂液可用于地層溫度20～90℃之間的油氣井，破膠性能好，破膠后溶液清澈，無(wú)殘?jiān)瑹o(wú)乳化現(xiàn)象；破膠時(shí)間為60～300min，在壓裂施工時(shí)，可以滿足壓裂液攜砂要求。
【專利說(shuō)明】
一種清潔壓裂液破膠劑及其壓裂液在低滲-超低滲透油氣藏中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石化領(lǐng)域，尤其涉及一種清潔壓裂液破膠劑及其壓裂液在低滲-超低滲透油氣藏中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在壓裂過(guò)程中，使清潔壓裂液可控地破膠，能使凍膠壓裂液破膠的試劑稱為破膠劑，理想的破膠劑在整個(gè)液體和攜砂過(guò)程中，應(yīng)維持理想高粘，一旦栗送完畢，液體立刻破膠化水。破膠劑是壓裂液中的主要組分。目前現(xiàn)場(chǎng)常用的破膠劑可歸納為以下幾類(lèi):I過(guò)氧化物，如過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀等，其使用溫度在50°C以上，當(dāng)使用溫度低于50°C時(shí)，其釋放游離氧的速度減慢或停止，在壓裂液中起不到或部分起破膠作用，而且它屬于非特殊性反應(yīng)物，能和遇到的任何反應(yīng)物如管材、地層基質(zhì)和烴類(lèi)等發(fā)生反應(yīng)，生成與地層不配伍的污染物，造成地層傷害;2酶，可用作較低溫度下的破膠，但使用時(shí)必須維持在低的pH值下，酶才會(huì)起到破膠作用，苛刻的使用條件和昂貴的成本制約其大規(guī)模應(yīng)用；3膠囊破膠劑，是一種延遲破膠劑，適用于高溫壓裂液的破膠。
[0003]清潔壓裂液為近年來(lái)興起的一種無(wú)殘?jiān)鼔毫岩后w系，目前，清潔壓裂液的破膠方式主要為大量地層水或油(烴)類(lèi)，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，存在破膠困難，返排吐砂，增產(chǎn)效果差等缺點(diǎn)。中國(guó)專利200910208522.X，公開(kāi)的一種壓裂用低成本水基清潔壓裂液及破膠液，該水基清潔壓裂液存在使用濃度較低時(shí)，不能使壓裂液完全破膠，使用濃度高時(shí)，破膠速度過(guò)快，不能達(dá)到攜砂要求。
[0004]目前市場(chǎng)上的低分子醇類(lèi)、如正戊醇、正辛醇等對(duì)清潔壓裂液具有破膠作用，但都存在加量少不能使壓裂液完全破膠，加量多則使壓裂液破膠過(guò)快，達(dá)不到攜砂要求，即存在無(wú)法控制破膠時(shí)間的缺陷，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)壓裂施工的要求。
[0005]而油田清潔壓裂液研究使用常用的氧化破膠劑過(guò)硫酸銨和表面活性劑磺酸鹽類(lèi)作為破膠劑使用，但通過(guò)研究其破膠性能時(shí)發(fā)現(xiàn)不同濃度的破膠劑雖然可使清潔壓裂液的粘度降低不同的值，但其破膠作用都過(guò)快，在30min之內(nèi)就能使該壓裂液的粘度降至定值。
[0006]中國(guó)專利201310571931.2，一種粘彈性表面活性劑清潔壓裂液破膠劑及其應(yīng)用中雖然公開(kāi)了破膠劑為月桂酸與烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，但是月桂酸單獨(dú)作為破膠劑使用時(shí)，由于月桂酸是不溶于粘彈性清潔壓裂液，存在破膠不徹底或者起不到破膠效果，因此需要在破膠劑中增加其它成分，以此來(lái)改善破膠性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述缺陷，提供一種破膠可控，破膠性能好，適用于溫度20?90°C的清潔壓裂液及其在低滲-超低滲透油氣藏中的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明提供一種清潔壓裂液破膠劑，相對(duì)于壓裂液的總質(zhì)量，破膠劑加入質(zhì)量為
0.03?2.00%，所述破膠劑為月桂酸。
[0009]本發(fā)明還提供含有上述破膠劑的清潔壓裂液，由以質(zhì)量分?jǐn)?shù)記的成分組成:
稠化劑0.80?4.00%，
交聯(lián)劑0.50?2.00%，
破膠劑0.03?2.00%，
調(diào)節(jié)劑0.02?1.00%，
余量為配液水。
[0010]所述稠化劑為十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨。
[0011 ]所述交聯(lián)劑為水楊酸鈉。
[0012]所述調(diào)節(jié)劑為片堿(氫氧化鈉)。
[0013]進(jìn)一步，本發(fā)明提供上述清潔壓裂液破膠劑在低滲-超低滲透油氣藏中的應(yīng)用，用作地層溫度為20?90°C的油氣井壓裂。
[0014]更進(jìn)一步，本發(fā)明提供上述清潔壓裂液在低滲-超低滲透油氣藏中的應(yīng)用，用作地層溫度為20?90°C的油氣井壓裂。
[0015]本發(fā)明壓裂液具體使用方法是:在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)按質(zhì)量百分比在配液水中緩慢加入稠化劑、交聯(lián)劑，攪拌混合均勾，加入調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液pH值為8?10，攪拌均勾，然后與壓裂支撐劑混合形成混砂液，壓裂施工時(shí)將破膠劑錐形加入混砂液，壓裂支撐劑為本領(lǐng)域常規(guī)試劑。
[0016]本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明的清潔壓裂液可用于低滲-超低滲透油氣藏中地層溫度20?90°C之間的油氣井，破膠性能好，破膠后溶液清澈，無(wú)殘?jiān)?，無(wú)乳化現(xiàn)象;本發(fā)明清潔壓裂液破膠時(shí)間為60?300min，時(shí)間可控，在壓裂施工時(shí)，可以滿足壓裂液攜砂要求。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為實(shí)施例5不同濃度破膠劑加量的壓裂液在30°C下粘度曲線；
圖2為實(shí)施例6不同濃度破膠劑加量的壓裂液在35 °C下粘度曲線；
圖3為實(shí)施例7中過(guò)硫酸銨作為破膠劑的壓裂液粘溫曲線；
圖4為實(shí)施例7中磺酸鹽作為破膠劑的壓裂液粘溫曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過(guò)給出的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0019]本發(fā)明下述所有實(shí)施例均選擇地層水作為配液水。
[0020]實(shí)施例1
本發(fā)明壓裂液由以質(zhì)量分?jǐn)?shù)記的成分組成:
稠化劑0.80%，
交聯(lián)劑0.50%，
月桂酸0.03%，
調(diào)節(jié)劑0.02%，
余量為地層水。
[0021]所述稠化劑為十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨。
[0022]所述交聯(lián)劑為水楊酸鈉。
[0023]所述調(diào)節(jié)劑為片堿(氫氧化鈉)。
[0024]該壓裂液應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，按質(zhì)量百分比將地層水中緩慢加入稠化劑、交聯(lián)劑，攪拌混合均勻，加入調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液PH值為8-10，攪拌均勻，然后與壓裂支撐劑混合形成混砂液，壓裂施工時(shí)將破膠劑錐形加入混砂液。
[0025]實(shí)施例2
本發(fā)明壓裂液由以質(zhì)量分?jǐn)?shù)記的成分組成:
稠化劑1.50%，
交聯(lián)劑0.80%，
月桂酸1.25%，
調(diào)節(jié)劑0.03%，
余量為地層水。
[0026]所述稠化劑為十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨。
[0027]所述交聯(lián)劑為水楊酸鈉。
[0028]所述調(diào)節(jié)劑為片堿(氫氧化鈉)。
[0029]該壓裂液應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，按質(zhì)量百分比將地層水中緩慢加入稠化劑、交聯(lián)劑，攪拌混合均勻，加入調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液PH值為8-10，攪拌均勻，然后與壓裂支撐劑混合形成混砂液，壓裂施工時(shí)將破膠劑錐形加入混砂液。
[0030]實(shí)施例3
本發(fā)明壓裂液由以質(zhì)量分?jǐn)?shù)記的成分組成:
稠化劑1.50%，
交聯(lián)劑0.80%，
月桂酸1.10%，
調(diào)節(jié)劑0.025%，
余量為地層水。
[0031]所述稠化劑為十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨。
[0032]所述交聯(lián)劑為水楊酸鈉。
[0033]所述調(diào)節(jié)劑為片堿(氫氧化鈉)。
[0034]該壓裂液應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，按質(zhì)量百分比將地層水中緩慢加入稠化劑、交聯(lián)劑，攪拌混合均勻，加入調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液PH值為8-10，攪拌均勻，然后與壓裂支撐劑混合形成混砂液，壓裂施工時(shí)將破膠劑錐形加入混砂液。
[0035]實(shí)施例4
本發(fā)明壓裂液由以質(zhì)量分?jǐn)?shù)記的成分組成:
稠化劑4.00%，
交聯(lián)劑2.00%，
月桂酸2.00%，
調(diào)節(jié)劑1.00%，
余量為地層水。
[0036]所述稠化劑為十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨。
[0037]所述交聯(lián)劑為水楊酸鈉。
[0038]所述調(diào)節(jié)劑為片堿(氫氧化鈉)。
[0039]該壓裂液應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，按質(zhì)量百分比將地層水中緩慢加入稠化劑、交聯(lián)劑，攪拌混合均勻，加入調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液PH值為8-10，攪拌均勻，然后與壓裂支撐劑混合形成混砂液，壓裂施工時(shí)將破膠劑錐形加入混砂液。
[0040]實(shí)施例5
目前鄂爾多斯盆地勘探開(kāi)發(fā)油氣田的油氣層深度一般在500?3500m，原始地層溫度在20 ?90°C。
[0041]本發(fā)明采用實(shí)施例2得到的壓裂液配方，在該配方下，選擇破膠劑加量為0.50%、
1.00%、1.50%、2.00%，在溫度30°C下檢測(cè)壓裂液的粘度，可以得到粘度隨時(shí)間變化曲線(圖
Do
[0042]從圖1中可以看出，破膠劑用量越大，破膠時(shí)間越短。在溫度30°C下，破膠劑加量2.0%的情況下，其破膠時(shí)間最短仍超過(guò)60min;調(diào)節(jié)劑用量為0.03%左右，破膠劑用量應(yīng)控制在1.25%左右。
[0043]實(shí)施例6
目前鄂爾多斯盆地勘探開(kāi)發(fā)油氣田的油氣層深度一般在500?3500m，原始地層溫度在20 ?90°C。
[0044]本發(fā)明采用實(shí)施例3得到的壓裂液配方，在該配方下，選擇破膠劑加量為0.50%、
0.80%、1.00%、1.20%的壓裂液在溫度35 °C下檢測(cè)壓裂液的粘度，可以得到粘度隨時(shí)間變化曲線(圖2)。
[0045]從圖2中可以看出，破膠劑用量越大，破膠時(shí)間越短。在溫度35°C下，調(diào)節(jié)劑用量為
0.025%左右，破膠劑用量應(yīng)控制在1.10%左右。
[0046]實(shí)施例7
將本申請(qǐng)實(shí)施例2中月桂酸分別替換為過(guò)硫酸銨和磺酸鹽，作為清潔壓裂液的破膠劑，在實(shí)驗(yàn)室中選擇25、30、35、40°C作為實(shí)驗(yàn)溫度，后續(xù)過(guò)程如實(shí)施例2所述，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得到不同溫度下，不同濃度的過(guò)硫酸銨和磺酸鹽破膠性能，如圖3和圖4所示。
[0047]從圖3和圖4可以看出，過(guò)硫酸銨和磺酸鹽作為破膠劑，其破膠作用迅速，30min內(nèi)可以使清潔壓裂液的粘度降低至固定值，由于破膠過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致砂堵或不能有效完成攜砂任務(wù)。
[0048]實(shí)施例8
一般壓裂液破膠后與地層流體不配伍以及破膠后含有一定的殘?jiān)紩?huì)對(duì)油田儲(chǔ)層造成一些傷害，本申請(qǐng)用破膠劑破膠后與地層水配伍性良好，取破膠液與地層水分別按1:2、1:1、2:1體積比混合靜置24小時(shí)后，未發(fā)現(xiàn)有沉淀、分層現(xiàn)象，做殘?jiān)繙y(cè)定結(jié)果也顯示無(wú)殘?jiān)梢钥闯霰旧暾?qǐng)破膠劑具有良好的配伍性。
[0049]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種清潔壓裂液破膠劑，其特征在于:相對(duì)于壓裂液的總質(zhì)量，破膠劑加入質(zhì)量為0.03?2.00%，所述破膠劑為月桂酸。2.—種含有權(quán)利要求1所述破膠劑的清潔壓裂液，其特征在于:由以質(zhì)量分?jǐn)?shù)記的成分組成: 稠化劑0.80?4.00%， 交聯(lián)劑0.50?2.00%， 破膠劑0.03?2.00%， 調(diào)節(jié)劑0.02?1.00%， 余量為配液水。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述清潔壓裂液，其特征在于:所述稠化劑為十六烷基三甲基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述清潔壓裂液，其特征在于:所述交聯(lián)劑為水楊酸鈉。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述清潔壓裂液，其特征在于:所述調(diào)節(jié)劑為片堿。6.—種權(quán)利要求1所述清潔壓裂液破膠劑在低滲-超低滲透油氣藏中的應(yīng)用，其特征在于:用作地層溫度為20?90°C的油氣井壓裂。7.—種權(quán)利要求2所述的清潔壓裂液在低滲-超低滲透油氣藏中的應(yīng)用，其特征在于:用作地層溫度為20?90°C的油氣井壓裂。
【文檔編號(hào)】C09K8/68GK105885817SQ201610275539
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】張鵬, 張金功, 王航, 袁義東
【申請(qǐng)人】西北大學(xué)