CN109337663A - 低渗透储层用连续混配驱油型压裂液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液及其制备方法和应用，该低该压裂液由如下组分按以下质量百分比组成：稠化剂为3～9%；破胶剂为1～2%；余量为水。稠化剂由如下组分按以下质量百分比组成：粘弹性表面活性剂为3～8%；高效驱油表面活性剂为12～20%；盐类为5～10%；余量为水。该稠化剂遇水粘度大幅提高，可形成冻胶。该压裂液注入地层后，可以不返排压裂液，留置地层的压裂液遇油破胶生成压裂液破胶液，破胶液具有降低油水界面张力及使岩心表面亲油性减弱的能力和提高低渗透油田储层的原油渗吸采出程度，对原油具有较好的清洗、剥离、驱替作用，实现“油水置换”，具有驱油效果，并提高压后增产效果。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及在低渗透储层用的一种具有驱油能力的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液及其制备方法和应用。
背景技术
压裂技术作为低渗透储层高效开发的关键技术已在长庆油田及国内众多油田普及应用，满足了油田增产改造的需求。由于低渗透油田储层物性、压裂工艺、返排制度等多因素的综合影响，导致压裂液返排困难，返排率低。同时大量压裂液滞留在微裂缝及基质孔隙中，导致储层伤害严重，降低了低渗透油藏压后改造效果。针对上述问题，开发一种能进一步提高储层原油采收率的新型压裂液成为压裂液发展的重要方向。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，能实现压裂与驱油联作，提高压后增产效果。
本发明的目的之二是提供所述低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的制备方法。
本发明的目的之三是在于提供所述低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的应用。
本发明的技术方案是：一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，由如下组分按以下质量百分比组成：稠化剂为3～9% ；破胶剂为1～2%；余量为水。
所述的稠化剂由如下组分按以下质量百分比组成：粘弹性表面活性剂为3～8%；高效驱油表面活性剂为12～20%；盐类为5～10%；余量为水。
所述的破胶剂是煤油、柴油、原油中的一种。
所述的粘弹性表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：丙撑基双（十八烷基二甲基溴化铵）为30～60%、乙撑基双（十八烷基二羟乙基氯化铵）为30～50%、芥酸酰胺丙基二甲胺、油酸酰胺中一种或多种为10～20%。
所述的高效驱油表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：二亚甲基-1，2-双(十二烷基二甲基溴化铵)为、十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐为20～50%、十二烷基硫酸钠、超高分子量聚丙烯酰胺中的一种或多种为20%；其中，所述的超高分子量聚丙烯酰胺的分子量为500万-1500万。
所述的盐类由质量百分比为20～50%无机盐和质量百分比为50～80%有机盐组成，其中，无机盐为氯化钾、氯化钠、氯化铵中的一种或多种，有机盐为柠檬酸钠、醋酸钠、甲酸钾中的一种或多种。
所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的制备方法，在常温条件下，按配方量将稠化剂和破胶剂直接加入水中，快速搅拌2～5min，即得低渗透储层用连续混配驱油型压裂液。
所述的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液在温度为75℃时，剪切速率为170s-1条件下连续剪切60分钟，压裂液粘度能够保持在27mPa•s以上。
所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的应用，该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液在开采储层油气的油井现场施工时，它遇地层原油即可自动破胶，粘度大于5mPa•s，无需额外添加破胶剂，现场即可实现连续混配。
所述低渗透储层用连续混配驱油型压裂液直接对储层进行压裂改造，不用返排，直接将该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液破胶后的破胶液作为驱油剂对储层进行驱油。
本发明的有益效果：
本发明所述的驱油压裂液中稠化剂组分中含有粘弹性表面活性剂，该类表面活性剂分子结构中同时含有亲水基和疏水基，分子链上同时有正负电荷端，在达到一定离子强度和反离子浓度，且表面活性剂溶液浓度大于临界胶束浓度时，疏水碳氢链即可发生缔合，形成蠕虫状胶束，这些胶束通常有棒状、线状等多种形态，各种状态的胶束通过缠绕形成可逆的网络状结构，具有粘弹效应和高的有效粘度，成为有粘弹性的胶束凝胶。在压裂施工过程中该粘弹性液体可以起到造缝携砂的作用，可将上述的驱油型压裂液中按配比混合搅拌均匀，并加入所需的支撑剂后，注入地层。即该稠化剂遇水粘度大幅提高，可形成冻胶，无需其他流程，完全实现连续混配。
本发明所述的驱油压裂液中稠化剂组分中含有高效驱油表面活性剂，该类表面活性剂不仅具有降低油水界面张力及使岩心表面亲油性减弱的能力，也能有效提高低渗透油田储层的原油渗吸采出程度。在多孔介质中，润湿相流体依靠毛管力作用置换非润湿相流体的过程称为渗吸。通过国内外对渗吸机理研究发现，致密储层存在两种渗流机理：驱替和自发渗吸，随着渗透率的降低，驱替作用减弱，自发渗吸增强。
在压裂过后，该驱油型压裂液中表面活性剂的疏水基有增溶的作用，压裂液进入地层后，地层中的原油、天然气等有机烃通过疏水基的增溶作用溶解到蠕虫状胶束中，使蠕虫状胶束发生断裂、分离，成为小球形胶束，即形成粘度很低的压裂液破胶液。
本发明驱油型压裂液的破胶液中含有大量单分子表面活性剂，其附着在裂缝空间和裂缝岩心表面，这些滞留液具有一定的表面活性，在致密储层中的自发渗吸作用得到提高，当将上述压裂液的携砂液注入地层后，可以不返排本发明的压裂液，在地层环境条件下，留置地层的压裂液遇油破胶生成压裂液破胶液，破胶液可对裂缝网络空间、裂缝表面及近裂缝基质地带的原油具有较好的清洗、剥离、驱替作用，从而实现“油水置换”，具有驱油效果，即同时实现压裂与驱油联作，提高压后增产效果。
本发明所述的连续混配驱油压裂液遇油即可破胶，不需要额外添加破胶剂来增加工序，同时该破胶液也不需要进行返排，实现了所述驱油型压裂液既可作为压裂液又可使压裂破胶液形成驱油剂。适用于对低渗储层的改造。
附图说明
图1为实施例1制备得到的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的耐温耐剪切性能测试结果图；
图2为实施例2制备得到的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的破胶液的驱油效果图；
图3为实施例3制备得到的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的自发渗吸测试结果图；
图4为实施例4制备得到的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的耐温耐剪切性能测试结果图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合具体实例对本发明的技术方案进行以下详细说明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，由如下组分按以下质量百分比组成：稠化剂：3%；破胶剂：1～2%；余量为水。
所述的稠化剂由如下组分按以下质量百分比组成：粘弹性表面活性剂：3～8%；高效驱油表面活性剂：12～20%；盐类：5～10%；余量为水。
其中，所述的粘弹性表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成： 60%丙撑基双（十八烷基二甲基溴化铵），30%乙撑基双（十八烷基二羟乙基氯化铵），10%芥酸酰胺丙基二甲胺；
所述的高效驱油表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：30%二亚甲基-1，2-双(十二烷基二甲基溴化铵)，50%十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐，20%十二烷基硫酸钠；
所述的盐类由无机盐和有机盐组成，其中，无机盐为氯化钾和氯化钠，有机盐为柠檬酸钠。按以下质量百分比组成：40%氯化钾，10%氯化钠，50%柠檬酸钠。
所述的破胶剂是煤油、柴油、原油中的一种均可。
一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的制备方法为：
在常温条件下，首先按照各组分比例配制相应的粘弹性表面活性剂、高效驱油表面活性剂和盐类；其次，将3～8%粘弹性表面活性剂，12～20%高效驱油表面活性剂和5～10%盐类加入稠化剂配方量的水中，搅拌30min后形成稠化剂；最后按低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的配方量，在配方量的水中加入3%稠化剂，1～2%破胶剂，快速搅拌2～5min，即可形成低渗透储层用连续混配驱油型压裂液。
对实施例1制备得到的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液进行压裂性能测试：采用RS6000流变仪测试本实施例的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的耐温耐剪切性能，测试温度为75℃，剪切速率为170s-1条件下剪切60分钟，其结果如图1(图中图中η表示粘度)所示。从图1中可以看出实施例1制备得到的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液粘度能够保持在27mPa•s以上，有较好的耐温耐剪切性能。
实施例2
一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，由如下组分按以下质量百分比组成：稠化剂：5% ；破胶剂：1～2%；余量的水。
所述的稠化剂由如下组分按以下质量百分比组成：粘弹性表面活性剂：3～8%；高效驱油表面活性剂：12～20%；盐类：5～10%；余量为水。
其中，所述的粘弹性表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：50%丙撑基双（十八烷基二甲基溴化铵），30%乙撑基双（十八烷基二羟乙基氯化铵），10%芥酸酰胺丙基二甲胺，10%油酸酰胺混合；
所述的高效驱油表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：40%二亚甲基-1，2-双(十二烷基二甲基溴化铵)，40%十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐，20%十二烷基硫酸钠；
所述的盐类由无机盐和有机盐组成，其中，无机盐为氯化钾，有机盐为柠檬酸钠和醋酸钠。按以下质量百分比组成：30%氯化钾，40%柠檬酸钠，30%醋酸钠。
所述的破胶剂是煤油、柴油、原油中的一种均可。
所述的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的制备方法同与实施例1相同。
对实施例2中低渗透储层用连续混配驱油型压裂液进行水驱油实验，具体实验方法如下：
(1)先将岩心分别用水、油进行饱和处理(模拟地层条件下含油水分布)；
(2) 水驱替饱和岩心，计算水驱油采出程度；
(3) 驱油压裂液破胶液驱替，计算采出程度；
如图2，从图2可以看出，加入低渗透储层用连续混配驱油型压裂液后的水驱不同于常规的水驱，注入低渗透储层用连续混配驱油型压裂液可进一步驱替岩心内部的原油，比普通水更具有表面活性，将常规的水驱采收率54.7%提高到67.2％, 水驱采收率的增幅为12.5 %，具有显著的驱油的效果。
实施例3
一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，由如下组分按以下质量百分比组成：稠化剂：7% ；破胶剂：1～2%；余量的水。
所述的稠化剂由如下组分按以下质量百分比组成：粘弹性表面活性剂：3～8%；高效驱油表面活性剂：12～20%；盐类：5～10%；余量为水。
其中，所述的粘弹性表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成： 40%丙撑基双（十八烷基二甲基溴化铵），40%乙撑基双（十八烷基二羟乙基氯化铵），10%芥酸酰胺丙基二甲胺，10%油酸酰胺混合；
所述的高效驱油表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：50%二亚甲基-1，2-双(十二烷基二甲基溴化铵)，30%十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐，10%十二烷基硫酸钠，10%超高分子量聚丙烯酰胺混合；其中，所述的超高分子量聚丙烯酰胺的分子量为500万-1500万。
所述的盐类由无机盐和有机盐组成，其中，无机盐为氯化铵，有机盐为柠檬酸钠和甲酸钾。按以下质量百分比组成：20%氯化铵，50%柠檬酸钠,30%甲酸钾。
所述的破胶剂是煤油、柴油、原油中的一种均可。
所述低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的制备方法同与实施例1相同。
对实施例3中低渗透储层用连续混配驱油型压裂液进行破胶制备成破胶液，对破胶液、驱油剂、模拟地层水进行自发渗吸评价实验，具体实验方法如下：
(1)先将岩心分别用水、油进行饱和处理(模拟地层条件下含油水分布)，烘干后备用；
(2)将老化后的岩心放置于体积法渗吸仪内，加入地层水，观察并记录；
(3) 实验停止，计算自发渗吸采收率；
如图3，从图3可以看出当岩心的渗透率都约为K=1.5mD时，加入驱油剂 (3000mg/L)和破胶液的岩心采收率均在32%左右；当岩心的渗透率都约为K=0.6mD时，加入驱油剂(3000mg/L)和破胶液的岩心采收率均在10%左右；而加入模拟地层水的岩心采收率均在7%左右。由上可见，破胶液与驱油剂的驱油效果相当，在低渗透油田储层使用该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，具有显著的驱油的效果。
实施例4
一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，由如下组分按以下质量百分比组成：稠化剂：9% ；破胶剂：1～2%；余量的水。
所述的稠化剂由如下组分按以下质量百分比组成：粘弹性表面活性剂：3～8%；高效驱油表面活性剂：12～20%；盐类：5～10%；余量为水。
其中，所述的粘弹性表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：30%丙撑基双（十八烷基二甲基溴化铵），50%乙撑基双（十八烷基二羟乙基氯化铵），20%芥酸酰胺丙基二甲胺混合；
所述的高效驱油表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：60%二亚甲基-1，2-双(十二烷基二甲基溴化铵)，20%十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐，20%十二烷基硫酸钠混合；
所述的盐类由无机盐和有机盐组成，其中，无机盐为氯化钠，有机盐为柠檬酸钠。按以下质量百分比组成：50%氯化钠，50%柠檬酸钠。
所述的破胶剂是煤油、柴油、原油中的一种均可。
该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的制备方法为：
在常温条件（温度为25度）下，首先按照各组分比例配制相应的粘弹性表面活性剂、高效驱油表面活性剂和盐类；其次，将3～8%粘弹性表面活性剂，12～20%高效驱油表面活性剂和5～10%盐类加入稠化剂配方量的水中，搅拌30min后形成稠化剂；最后按低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的配方量， 在配方量的水中加入9%稠化剂，1～2%破胶剂，快速搅拌2～5min，即可形成低渗透储层用连续混配驱油型压裂液。
对实施例4制备得到的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液进行压裂性能测试：采用RS6000流变仪测试本实施例的驱油型压裂液的耐温耐剪切性能，测试温度为75℃，剪切速率为170s-1条件下剪切60分钟，其结果如图4(图中η表示粘度)所示。从图4中可以看出实施例4制备得到的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液粘度能够保持在37mPa•s以上，有较好的耐温耐剪切性能。
实施例5
实施例2体系在姬塬油田黄168区块延9油藏X井开展现场试验，现场施工顺利，无任何异常现场。措施前日产液2.32m3，含水量为100%，措施后目前单井日产油3.39吨，含水量为75.6%，说明该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液增产效果显著。
本发明的低渗透储层用连续混配驱油型压裂液在开采储层油气的应用：油井现场施工时，它遇地层原油即可自动破胶，粘度大于5mPa•s，无需额外添加破胶剂，现场即可实现连续混配。
所述低渗透储层用连续混配驱油型压裂液直接对储层进行压裂改造，不用返排，直接将该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液破胶后的破胶液作为驱油剂对储层进行驱油。
综上所述，本发明提供了一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，不仅具有同样的增粘携砂效果，而且破胶液比常规压裂液破胶液具有明显的降低油水界面张力的作用，低的界面张力有利于原油产出；同时，该压裂液具有良好的润湿反转性能，对吸附在不光滑的岩石孔壁表面中的原油有较好的清洗、剥离、驱替作用，实现压裂与驱油联作，从而提高压后增产效果，提高原油采收率。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明所涉及的试剂均可以从市场上购得。
Claims (10)
1.一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，其特征在于：由如下组分按以下质量百分比组成：稠化剂为3～9%；破胶剂为1～2%；余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，其特征在于：所述的稠化剂由如下组分按以下质量百分比组成：粘弹性表面活性剂为3～8%；高效驱油表面活性剂为12～20%；盐类为5～10%；余量为水。
3.根据权利要求1所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，其特征在于：所述的破胶剂是煤油、柴油、原油中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，其特征在于：所述的粘弹性表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：丙撑基双（十八烷基二甲基溴化铵）为30～60%、乙撑基双（十八烷基二羟乙基氯化铵）为30～50%、芥酸酰胺丙基二甲胺、油酸酰胺中一种或多种为10～20%。
5.根据权利要求2所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，其特征在于：所述的高效驱油表面活性剂由如下组分按以下质量百分比混合而成：二亚甲基-1，2-双(十二烷基二甲基溴化铵)为、十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐为20～50%、十二烷基硫酸钠、超高分子量聚丙烯酰胺中的一种或多种为20%；其中，所述的超高分子量聚丙烯酰胺的分子量为500万-1500万。
6.根据权利要求2所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液，其特征在于：所述的盐类由质量百分比为20～50%无机盐和质量百分比为50～80%有机盐组成，其中，无机盐为氯化钾、氯化钠、氯化铵中的一种或多种，有机盐为柠檬酸钠、醋酸钠、甲酸钾中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的制备方法，其特征在于：在常温条件下，按配方量将稠化剂和破胶剂直接加入水中，快速搅拌2～5min，即得低渗透储层用连续混配驱油型压裂液。
8.根据权利要求1所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的制备方法，其特征在于：该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液在温度为75℃时，剪切速率为170s-1条件下连续剪切60分钟，压裂液粘度能够保持在27mPa•s以上。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的应用，其特征在于：该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液在开采储层油气的油井现场施工时，它遇地层原油即可自动破胶，粘度大于5mPa•s，无需额外添加破胶剂，现场即可实现连续混配。
10.根据权利要求9中所述的一种低渗透储层用连续混配驱油型压裂液的应用，其特征在于：所述低渗透储层用连续混配驱油型压裂液直接对储层进行压裂改造，不用返排，直接将该低渗透储层用连续混配驱油型压裂液破胶后的破胶液作为驱油剂对储层进行驱油。
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