CN104650845A - 高温非交联清洁压裂液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温非交联清洁压裂液及其制备方法；其中高温非交联清洁压裂液按重量百分比该压裂液由以下组分组成：稠化剂0.2～1.4%；流动促进剂0.1～0.5%；稠化辅剂0.1～0.8%；金属离子稳定剂0.05～0.1%；高温稳定剂0.05～0.2%；粘土稳定剂1～2%；余量为淡水；本压裂液可以用于160℃的储层，适用于高温深井低渗透储层压裂改造。

Description

高温非交联清洁压裂液及其制备方法

技术领域

本发明涉及油气井增产的压裂技术领域，具体地说是一种可应用于160℃及以上储层的高温非交联清洁压裂液及其制备方法。

背景技术

压裂液技术是低渗透储层改造的关键技术之一，随着勘探开发技术的不断发展，对压裂液技术也提出了新的要求。为了满足支撑剂悬浮、携带以及造缝的需要，长期以来，水基压裂液都是采用交联的办法来提高溶液的粘度，交联技术成为压裂液技术发展的重要内容和方向；胍胶是目前国内外压裂液的主要增稠剂，由于其本身含有较多的不溶物，并且交联作用会促进更多不溶物的产生，所以目前国内外所用水基压裂液都存在残渣的伤害问题。这些残渣即使经过破胶也不能完全消除，从而导致支撑裂缝导流能力的大幅度下降，大大降低压裂的效果，因此清洁压裂液技术成为压裂液技术发展的另一个重要内容。

斯伦贝谢（Schlumberger）公司最早开发出一种不使用瓜胶、不含水不溶物的清洁压裂液（VES压裂液），他使用季胺盐类阳离子表面活性剂在盐水中形成的胶束呈蚯蚓或长圆棒状(异形胶束)，这些胶束相互之间高度缠结，形成网络状胶束，微观上类似于常规的交联长链聚合物网状结构，从而具有粘弹效应和高的有效粘度，使液体具备优良的悬砂和携带性能。青海油田于2005年研制了加重的VES清洁压裂液，最高耐温能力达到110℃，可用于中高温井压裂。江波等人研究了一种表面活性剂类耐温压裂液，短时间可抗150℃，这是目前报道的文献中清洁压裂液可以适用的最高温度。而对于一些深井或超深井，由于其储层温度较高导致现有的压裂液不能在这些井中使用。由于现有的压裂液抗高温性能较差，阻碍了压裂增产技术在高温井中的应用。

为了克服现有的压裂液在使用过程中存在的技术缺陷，更好地解决高温储层压裂的问题，提高油气开发经济效益，本发明人积极加以研究和创新，最终发明了一种新颖的高温非交联清洁压裂液及其制备方法，使其更加具有实用性。

发明内容

本发明的目的是提供了一种高温非交联清洁压裂液，可以用于160℃的储层，适用于高温深井低渗透储层压裂改造。

本发明所述的高温非交联清洁压裂液：按重量百分比该压裂液由以下组分组成：

作为优选，所述稠化剂的商品名称为佰椿高温凝胶，产品代号BCG-1，由成都佰椿石油科技有限公司生产，其重量百分含量为0.4～1.2%。

作为优选，所述流动促进剂为烷基三甲基溴化铵，其结构式如下：

其中，h为8～18的整数，所述流动促进剂的重量百分比含量为0.1～0.5%。

作为优选，所述稠化助剂为油酸钠，其重量百分比含量为0.1～0.8%。

作为优选，所述金属离子稳定剂为二乙撑三胺五乙酸，其重量百分比含量为0.05～0.1%。

作为优选，所述高温稳定剂为硫代硫酸钠，其重量百分比含量为0.05～0.2%。

作为优选，所述粘土稳定剂为氯化钾，其重量百分比含量为1～2%。

作为优选，在施工前期使用过硫酸铵胶囊破胶剂，施工后期使用过硫酸铵，加入量为0.02～0.2重量百分比。保证压裂液在施工过程中保持良好的性能，施工后期能完全破胶，从地层中顺利排出。

本发明的另一目的为提供一种上述压裂液的制备方法。实现该目的的技术方案如下：

上述高温非交联清洁压裂液的制备方法，包括如下步骤：

1）压裂液基液的配制，在循环或搅拌器搅拌条件下，在清水中按上述浓度缓慢加入稠化剂、金属离子稳定剂、流动促进剂、高温稳定剂、粘土稳定剂，充分循环或搅拌，待稠化剂完全溶解，得到压裂液基液；

2）压裂液的配制，在搅拌条件下，将压裂液基液和稠化辅剂按上述浓度充分混合均匀，得到粘弹性的压裂液。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）本发明的高温非交联清洁压裂液使用新型稠化剂，通过加入表面活性剂改变稠化剂溶液的电性质，可逆控制侧基可聚合表面活性剂分子链的扩张程度，可根据需要对稠化剂溶液的表观粘度进行调控，大大提高了清洁压裂液的使用温度范围，最高使用温度达到160℃。

（2）本发明的高温非交联清洁压裂液具有耐温、耐盐、抗剪切性能好、耐细菌腐蚀、摩阻低的特征，可使用盐加重至1.3g/cm³。

附图说明

图1是本发明的压裂液在160℃条件下的耐温耐剪切测试曲线；

图2是用硝酸钠加重的本发明的压裂液在160℃条件下的耐温耐剪切测试曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

实施例1

称取如下各组分配置压裂基液：0.8kg的稠化剂、0.05kg的金属离子稳定剂、0.3kg流动促进剂、0.1kg的高温稳定剂、1kg的粘土稳定剂，97.75kg的清水，将稠化剂、金属离子稳定剂、流动促进剂、高温稳定剂、粘土稳定剂边搅拌边加入到清水中，充分搅拌，待稠化剂完全溶解，得到压裂液基液。其中稠化剂采用成都佰椿石油科技有限公司生产的商品名称为佰椿高温凝胶，产品代号BCG-1；流动促进剂的结构式如下：

金属离子稳定剂采用二乙撑三胺五乙酸；高温稳定剂为硫代硫酸钠；粘土稳定剂为氯化钾。

在压裂液基液中边搅拌边加入0.4kg的稠化辅剂充分混合均匀，得到本发明的高温非交联清洁压裂液。稠化助剂为油酸钠。

使用高温流变仪在160℃条件下对本实施例的压裂液进行耐温耐剪切性能测试，测试曲线见图1。从160℃耐温耐剪切测试可以看出，在170s^-1持续剪切的情况下，压裂液粘度始终大于30mPa·s，表明该体系具有良好的耐温、耐剪切性能。

实施例2

将压裂液加重是降低异常破裂压力储层施工压力的有效方法之一。它通过向压裂液中加入无机盐加重剂，增加压裂液密度，从而增加井筒的液柱压力，降低井口施工压力，达到将高应力储层压开和延伸的目的。使用硝酸钠作为加重剂，配制密度为1.3g/cm³的盐水，称取0.8kg的稠化剂、0.08kg的金属离子稳定剂、0.4kg的流动促进剂、0.15kg的高温稳定剂，1kg的粘土稳定剂，将上述组分在搅拌的条件下加入到97.57kg的硝酸钠盐水中配制加重压裂液基液。其中稠化剂采用成都佰椿石油科技有限公司生产的商品名称为佰椿高温凝胶，产品代号BCG-1；流动促进剂的结构式如下：

金属离子稳定剂采用二乙撑三胺五乙酸；高温稳定剂为硫代硫酸钠；粘土稳定剂为氯化钾。

在加重压裂液基液中加入0.4kg的稠化辅剂充分混合均匀，得到粘弹性的加重高温非交联清洁压裂液。稠化助剂为油酸钠

使用高温流变仪在160℃条件下对本实施例得到的压裂液进行耐温耐剪切性能测试，测试曲线见图2，从160℃耐温耐剪切测试可以看出，在170s^-1持续剪切的情况下，加重压裂液的粘度大于非加重压裂液，表明本发明的压裂液抗盐性能良好，使用盐加重后体系性能得到提升。

Claims (3)

1.一种高温非交联清洁压裂液，其特征在于：按重量百分比该压裂液由以下组分组成：

所述稠化剂的商品名称为佰椿高温凝胶，产品代号BCG-1，由成都佰椿石油科技有限公司生产；

所述流动促进剂为烷基三甲基溴化铵，其结构式如下：

其中，h为8～18的整数；

所述稠化助剂为油酸钠；

所述金属离子稳定剂为二乙撑三胺五乙酸；

所述高温稳定剂为硫代硫酸钠；

所述粘土稳定剂为氯化钾。

2.根据权利要求1所述的高温非交联清洁压裂液，其特征在于，在施工前期使用过硫酸铵胶囊破胶剂，施工后期使用过硫酸铵，加入量为0.02～0.2重量百分比。

3.一种权利要求1所述的高温非交联清洁压裂液的制备方法，包括如下步骤：

1）压裂液基液的配制，在循环或搅拌器搅拌条件下，在清水中按上述浓度缓慢加入稠化剂、金属离子稳定剂、流动促进剂、高温稳定剂、粘土稳定剂，充分循环或搅拌，待稠化剂完全溶解，得到压裂液基液；

2）压裂液的配制，在搅拌条件下，将压裂液基液和稠化辅剂按上述浓度充分混合均匀，得到粘弹性的压裂液。