專利名稱：免破膠壓裂液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采井下壓裂作業(yè)入井流體，尤其涉及一種免破膠壓裂液。
背景技術(shù)：
目前的油水井壓裂作業(yè)入井液，多采用聚合物類壓裂液體系，為油井增產(chǎn)壓裂技術(shù)的順利實(shí)施作出了貢獻(xiàn)，但同時(shí)存在著如下缺點(diǎn)或不足①聚合物壓裂液殘?jiān)看螅瑢?duì)地 層滲透率損失較高；②破膠困難，返排率低，壓裂液易對(duì)地層產(chǎn)生二次傷害；③高溫下壓裂 液粘度損失大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，胍膠等聚合物壓裂液的返排率只有35%-45% ；④使用溫度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種免破膠的壓裂液，采用低分子量化合物組成，無(wú)聚合物、 無(wú)殘?jiān)?，?duì)地層無(wú)傷害，在地層水或原油的作用下，粘度自動(dòng)降到5mPa. s以下，可實(shí)現(xiàn)全部 返排，有效地克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)或不足。本發(fā)明所述的免破膠壓裂液，其組分及配比如下，所述配比為重量份長(zhǎng)碳鏈脂肪酸鹽 1-3 有機(jī)硅季銨鹽單體2-8陰離子表面活性劑1-5 鹵化物1-5 余量為水，其配制方法為在常溫下，將2-3份的長(zhǎng)鏈脂肪酸鹽、2-8份的有機(jī)硅季銨鹽單體、 1-5份的陰離子表面活性劑和1-5份的鹵化物，添加到余量水中混合，在每分鐘500-1000轉(zhuǎn) 的轉(zhuǎn)速下攪拌反應(yīng)60-100分鐘制備而成。其中，所述的長(zhǎng)碳鏈脂肪酸鹽為C12-C22的多支鏈烷基脂肪酸鹽。所述C12-C22的多 支鏈烷基脂肪酸鹽為2-羥乙基十二碳酸。所述陰離子表面活性劑為水楊酸鹽。所述有機(jī) 硅季銨鹽單體由正硅酸乙酯與十二烷基胺反應(yīng)制備而成，其質(zhì)量濃度比為1-3 2-5。所述 鹵化物為自NaX、NH4X、KX中選擇的，其中X為Cl或Br。其中，所述有機(jī)硅季銨鹽單體由以下方法制備在pH值為9-12的堿性溶液中，添 加重量份為1-3份的正硅酸乙酯和2-5份的十二烷基胺，通過(guò)蒸餾反應(yīng)10-14小時(shí)，最后經(jīng) 萃取提純而成。本發(fā)明所述的免破膠壓裂液的性能指標(biāo)為，粘度300-1000mPa. s ；最高攜砂比 60% ；最高使用溫度150°C ；殘?jiān)?lt; 0. 5% ；巖心滲透率傷害< 1% ；抗剪切性能120 分鐘連續(xù)剪切粘度下降< 5%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點(diǎn)1、所有組分的分子量均低于1000，是一種非聚合物體系，無(wú)殘?jiān)?，?duì)巖心的滲透率 無(wú)損失，不會(huì)對(duì)地層造成二次污染；2、粘度不受剪切時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，能夠保證施工安全，提高攜砂比，該壓裂液的 最高使用砂比可以達(dá)到60% ；3、無(wú)需添加破膠劑，可以在地層原油及地層水的作用下，自動(dòng)溶解，粘度降到 5mPa. s以下，可實(shí)現(xiàn)全部返排；
4、使用溫度高，可達(dá)150°C。 五具體實(shí)施例方式一種免破膠壓裂液，其組分及配比如下，所述配比為重量份長(zhǎng)碳鏈脂肪酸鹽 1-3 有機(jī)硅季銨鹽單體2-8陰離子表面活性劑1-5 鹵化物1-5 余量為水，其配制方法為在常溫下，將1-3份的長(zhǎng)鏈脂肪酸鹽、2-8份的有機(jī)硅季銨鹽單體、1-5份的陰離子表面活性劑和1-5份的鹵化物，添加到余量水中混合，在每分鐘500-1000轉(zhuǎn) 的轉(zhuǎn)速下攪拌反應(yīng)60-100分鐘制備而成。長(zhǎng)碳鏈脂肪酸鹽為C12-C22的多支鏈烷基脂肪酸鹽。所述C12-C22的多支鏈烷基脂 肪酸鹽為2-羥乙基十二碳酸。所述陰離子表面活性劑為水楊酸鹽。所述有機(jī)硅季銨鹽單 體由其質(zhì)量濃度比為1-3 2-5的正硅酸乙酯與十二烷基胺反應(yīng)(如何？)制備而成。所 述鹵化物為自NaX、NH4X、KX中選擇的，其中X為Cl或Br。有機(jī)硅季銨鹽單體配制方法為在pH值為9-12的堿性溶液中，添加1-3份的正硅 酸乙酯和2-5份的十二烷基胺，通過(guò)蒸餾反應(yīng)10-14小時(shí)，最后經(jīng)萃取提純而成。本發(fā)明下面給出具體實(shí)施例實(shí)施例一將2份有機(jī)硅季銨鹽單體、1份2-羥乙基十二碳酸、0. 5份水楊酸鈉和0. 5份KCl 加入到96份水中，在每分鐘500轉(zhuǎn)的速度下攪拌反應(yīng)60分鐘制備而成。制備得到的免破 膠壓裂液，粘度常溫下可達(dá)600mPa. s左右，井底溫度(70°C以下)下粘度可達(dá)300-600mPa.
s，能夠滿足施工需要。有機(jī)硅季銨鹽單體的制備方法為在pH值為9的堿性溶液中，添加1份的正硅酸 乙酯和2份的十二烷基胺，通過(guò)蒸餾反應(yīng)10小時(shí)，最后經(jīng)萃取提純而成。實(shí)施例二將5份的有機(jī)硅季銨鹽單體、2份的2-羥乙基十六碳酸或2-羥乙基十八碳酸、1份 的水楊酸鈉和2份的KBr加入到90份水中，在每分鐘700轉(zhuǎn)的速度下攪拌混合40分鐘制備 而成。制備得到的免破膠壓裂液粘度常溫下可達(dá)800mPa. s左右，井底溫度(70°C -120°C ) 下粘度可達(dá)300-600mPa. s,能夠滿足施工的需要。有機(jī)硅季銨鹽單體的制備方法為在pH值為11的堿性溶液中，添加2份的正硅酸 乙酯和3份的十二烷基胺，通過(guò)蒸餾反應(yīng)12小時(shí)，最后經(jīng)萃取提純而成。實(shí)施例三將8份有機(jī)硅季銨鹽單體、3份2-羥乙基十八碳酸、2份水楊酸鈉和3份KCl加入 到84份水中，在每分鐘1000轉(zhuǎn)的速度下攪拌混合60分鐘制備而成。制備得到的壓裂液粘 度常溫下可達(dá)IOOOmPa. s左右，井底溫度(120-15(TC )下粘度可達(dá)400-600mPa. s,能夠滿
足施工需要。有機(jī)硅季銨鹽單體的制備方法為在pH值為12的堿性溶液中，添加3份的正硅酸 乙酯和5份的十二烷基胺，通過(guò)蒸餾反應(yīng)14小時(shí)，最后經(jīng)萃取提純而成。本發(fā)明各實(shí)施例制備得到的免破膠壓裂液的技術(shù)指標(biāo)如下粘度300-1000mPa. s ；最高攜砂比60% ；最高使用溫度150°C ；抗剪切性能120分鐘連續(xù)剪切粘度下降< 5% ；殘?jiān)?lt; 0.5% ；巖心滲透率傷害< 1%。
權(quán)利要求
一種免破膠壓裂液，其組分及配比如下，所述配比為重量份長(zhǎng)碳鏈脂肪酸鹽1-3 有機(jī)硅季銨鹽單體2-8陰離子表面活性劑1-5鹵化物1-5余量為水，其配制方法為在常溫下，將1-3份的長(zhǎng)鏈脂肪酸鹽、2-8份的有機(jī)硅季銨鹽單體、1-5份的陰離子表面活性劑和1-5份的鹵化物，添加到余量水中混合，在每分鐘500-1000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下攪拌反應(yīng)60-100分鐘制備而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免破膠壓裂液，其特征在于所述的長(zhǎng)碳鏈脂肪酸鹽為C12-C22 的多支鏈烷基脂肪酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的免破膠壓裂液，其特征在于所述C12-C22的多支鏈烷基脂 肪酸鹽為2-羥乙基十二碳酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免破膠壓裂液，其特征在于所述陰離子表面活性劑為水楊酸Τττ . ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免破膠壓裂液，其特征在于所述有機(jī)硅季銨鹽單體由正硅酸 乙酯與十二烷基胺反應(yīng)制備而成，其質(zhì)量濃度比為1-3 2-5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免破膠壓裂液，其特征在于所述鹵化物為自NaX、NH4X、KX中 選擇的，其中X為Cl或Br。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的免破膠壓裂液，其特征在于所述有機(jī)硅季銨鹽單體由以下方 法制備在pH值為9-12的堿性溶液中，添加重量份為1-3份的正硅酸乙酯和2-5份的十二 烷基胺，通過(guò)蒸餾反應(yīng)10-14小時(shí)，最后經(jīng)萃取提純而成。
全文摘要
一種免破膠壓裂液，其組分及配比如下，配比為重量份長(zhǎng)碳鏈脂肪酸鹽1-3；有機(jī)硅季銨鹽單體2-8；陰離子表面活性劑和鹵化物1-5；余量為水。其配制方法為在常溫下，將1-3份的長(zhǎng)鏈脂肪酸鹽、2-8份的有機(jī)硅季銨鹽單體、1-5份的陰離子表面活性劑和鹵化物，添加余量水相混合，在每分鐘500-1000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下攪拌反應(yīng)60-100分鐘制備而成。本發(fā)明具有分子量低、無(wú)聚合物、無(wú)殘?jiān)?、無(wú)需添加破膠劑、可以在地層原油及地層水的作用下自動(dòng)溶解、粘度降到5MPa.s以下、對(duì)巖心的滲透率無(wú)損失、避免對(duì)地層造成二次污染、可實(shí)現(xiàn)全部返排、150℃高溫使用等特點(diǎn)，廣泛在油田采油工藝中應(yīng)用。
文檔編號(hào)C09K8/68GK101805601SQ20101015788
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者吳建平, 吳瓊, 周承詩(shī), 奈世杰, 尚巖, 智勤功, 王登慶, 謝金川, 陳剛, 高雪峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院