CN102010704B

CN102010704B - 粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂及现场施工方法

Info

Publication number: CN102010704B
Application number: CN2010105489251A
Authority: CN
Inventors: 王香增; 雷晓岚; 段玉秀; 吴金桥; 陶红胜; 申峰; 乔红军
Original assignee: Shaanxi Yanchang Petroleum Group Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Yanchang Petroleum Group Co Ltd
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: CN102010704A

Abstract

本发明涉及油气田压裂增产措施所用的压裂液及施工方法，具体说粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂及现场施工方法，其特征是：它是由饱和烃、饱和脂肪酸及石油醚复配组成，它们的复配比例是1-2:1：3；所述的饱和烃是从C₆到C₂₀的各种正构烷烃中的一种，化学式：C_nH_2n+2，其中n为6-20的自然数；所述的饱和脂肪酸，是含有10-20个碳原子数的直链饱和脂肪酸中的一种，化学式：C_nH_2nO₂，其中n为10-20的自然数。本发明的破胶剂具有用量少、破胶迅速彻底，且破胶时间现场容易控制等特点。

Description

粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂及现场施工方法

技术领域

本发明涉及油气田压裂增产措施所用的压裂液及施工方法，具体说粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂及现场施工方法。

背景技术

当前广泛使用的水基胍胶压裂液破胶不彻底，造成返排困难和破胶后残渣对裂缝导流能力的伤害。虽然粘弹性表面活性剂压裂液不含固相残渣，对裂缝损害小，但对于特低渗低产油层或天然气、煤层气储层，存在破胶困难，返排吐砂，增产效果差；因此对于低产油层或不含原油的储层使用粘弹性表面活性剂压裂液时需要添加破胶剂。

中国专利200910013666.X，介绍了一种由合成的脂肪酰胺丙基羟丙基二甲基氯化铵或脂肪酰胺丙基羟乙基二甲基氯化铵(增稠剂)、水杨酸钠或水杨酸钾、过硫酸铵(破胶剂)等配制清洁压裂液的方法。该清洁压裂液为阳离子体系，采用过硫酸铵等作为破胶剂。实验表明，过硫酸铵可以使季铵盐型阳离子表面活性剂压裂液的粘度显著降低，但同时会形成乳白色混浊，对地层可能造成伤害。

中国专利200910208522.X，介绍一种压裂用低成本水基清洁压裂液及破胶液。该水基清洁压裂液为阳离子体系，采用辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)作为破胶剂，非离子表面活性剂OP-10可以使铵盐型阳离子表面活性剂压裂液破胶，但使用浓度较高，而且破胶速度过快，但使用浓度低时又不能使清洁压裂液破胶。

有文献介绍了天然气对清洁压裂液的破胶作用，天然气不能使清洁压裂液彻底破胶；另外，某些低分子醇类，如戊醇、辛醇等对清洁压裂液具有破胶作用，但存在如果加量少不能使清洁压裂液破胶，加量多则使清洁压裂液破胶过快，即无法控制破胶时间，不能满足压裂施工的需要。

发明内容

本发明的目的是提出一种适合的粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂及现场施工方法，该粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂具有用量少、破胶迅速彻底，且破胶时间现场容易控制等特点；同时，这种粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂现场施工方法可以在保证施工安全的前提下使清洁压裂液快速破胶。

本发明的技术方案是：粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂，其特征是：它是由饱和烃、饱和脂肪酸及石油醚复配组成，它们的复配质量比是1-2∶1∶3；所述的饱和烃是从C₆到C₂₀的各种正构烷烃中的一种，化学式：C_nH_2n+2，其中n为6-20的自然数；所述的饱和脂肪酸，是含有10-20个碳原子数的直链饱和脂肪酸中的一种，化学式：C_nH_2nO₂，其中n为10-20的自然数。

所述的粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂，其特征是：它是由饱和烃和饱和脂肪酸、石油醚复配组成，它们的复配质量比是1-2∶1∶3；所述的饱和烃是正十二烷、正己烷、正十一烷、正十五烷、正葵烷中的一种，所述的饱和脂肪酸是正十二酸、正十八酸、正癸酸中的一种；此配方为优选配方。

所述的粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂，其特征是：它是由饱和烃和饱和脂肪酸、石油醚复配组成，它们的复配质量比是1.5∶1∶3；所述的饱和烃是正十二烷，所述的饱和脂肪酸是正十二酸。

上述的石油醚是一种有机溶剂，它的主要成份是戊烷、乙烷。本发明中所涉及的化学试剂市场均有销售。

粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂现场施工方法，其特征是：在施工中将上述权利要求1中的破胶剂采用全程楔形追加或在施工中后期楔形追加的方式加入压裂液中，使清洁压裂液施工结束后快速返排至地面；所述的楔形追加破胶剂的方法是破胶剂加量由低到高。

本发明的有益效果是：

本发明所述的粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂破胶时间通过调整加量可以控制，加破胶剂后具有较好的耐温耐剪切性能，压裂施工后关井能够彻底破胶，并且破胶后溶液比较清澈，无残渣，无乳化现象发生。本发明的破胶剂现场施工方法通过在施工过程中将本发明的破胶剂采用全程楔形追加或在施工中后期楔形追加的方式加入压裂液中，可以在保证施工安全的前提下使清洁压裂液快速破胶。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。

图1是35℃条件下破胶剂对清洁压裂液耐温耐剪切性能影响情况；

图2是50℃条件下破胶剂对清洁压裂液耐温耐剪切影响实验；

图3是70℃条件下破胶剂对清洁压裂液耐温耐剪切影响实验。

具体实施方式

图1-3是本发明的效果评价实验及结果：

由图1可以看出，在35℃的地层温度下加0.2％破胶剂后粘度缓慢降低，剪切60min后粘度还有50mpa.s左右，可以满足现场施工的需要。由图2可以看出，在50℃的地层温度下加0.1％破胶剂后粘度缓慢下降，剪切60min后粘度还有50mpa.s左右，可以满足现场施工的需要。由图3可以看出，在50℃的地层温度下加0.05％破胶剂粘度缓慢下降，剪切60min后粘度还有50mpa.s左右，可以满足现场施工的需要。

下面通过给出的具体实施例进一步清楚的说明本发明，但不作为对本发明的限定。

本发明的粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂，其特征是：它是由饱和烃、饱和脂肪酸及石油醚复配组成，它们的复配质量比是1-2∶1∶3；所述的饱和烃是从C₆到C₂₀的各种正构烷烃中的一种，化学式：C_nH_2n+2，其中n为6-20的自然数；所述的饱和脂肪酸，是含有10-20个碳原子数的直链饱和脂肪酸中的一种，化学式：C_nH_2nO₂，其中n为10-20的自然数。石油醚是一种有机溶剂，它的主要成份是戊烷、乙烷。

实施例1

取正己烷15g，化学式：C₆H₁₄，正十二酸10g，化学式：C₁₂H₂₄O₂，石油醚30g混合复配得本发明的破胶剂。

实施例2

取正十一烷10g，化学式：C₁₁H₂₄，和正癸酸10g，化学式：C₁₀H₂₀O₂，石油醚30g混合复配得本发明的破胶剂。

实施例3

取正葵烷17g，化学式：C₁₀H₂₂，正十八酸10g，化学式：C₁₈H₃₆O₂，石油醚30g混合复配得本发明的破胶剂。

实施例4

取正十五烷20g，化学式：C₁₅H₃₂，正十二酸10g，化学式：C₁₂H₂₄O₂，30g石油醚混合复配得本发明的破胶剂。

实施例5

取正十二烷15g，化学式：C₁₂H₂₆，正十二酸10g，化学式：C₁₂H₂₄O₂，石油醚30g混合复配得本发明的破胶剂。上述使用浓度为最佳值。

实施例6

取正二十烷10g，化学式：C₂₀H₄₂，正二十酸10g，化学式：C₂₀H₄₀O₂，石油醚30g混合复配得本发明的破胶剂。

上述实施例中所述的饱和烃不仅限于实施例中的几种，只要饱和烃是从C₆到C₂₀的各种正构烷烃中的一种，化学式：C_nH_2n+2，其中n为6-20的自然数范围之内均可；上述实施例中所述的饱和脂肪酸不仅限于实施例中的几种，只要是碳原子数在10-20个之间的直链饱和脂肪酸均可，化学式：C_nH_2nO₂，所述的10-20范围内的数值为自然数。

实施例7：

本发明的粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂现场施工方法，是在施工中将上述破胶剂采用全程楔形追加或在施工中后期楔形追加的方式加入到清洁压裂液中，使清洁压裂液在保证施工成功的前提下达到压后快速返排至地面；所述的楔形追加破胶剂的方法是破胶剂加量由低到高，楔形追加破胶剂量的控制通过室内实验确定，地层温度不同破胶剂追加浓度不同。

35℃地层清洁压裂液破胶实验：

将上述实施例1的破胶剂以不同浓度加入清洁压裂液中，加入破胶剂的质量在清洁压裂液中所占质量比例从0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％依次递增，实验其在35℃下的破胶性能。由表一实验结果可以看出，在清洁压裂液中随着破胶剂加入量的递增，破胶时间也相应的减少，因此通过调整破胶剂在追加过程中加入清洁压裂液中的量不同从而控制现场破胶时间。在35℃现场施工时，破胶剂加量可以采取从0.2％--0.6％全程楔形追加入清洁压裂液中。当加量为0.6％时2小时即可破胶，可以满足压后快速返排压裂液，降低储层伤害。

表1 35℃下破胶剂破胶性能实验

实施例8

50℃地层清洁压裂液破胶实验：

将上述实施例1中的破胶剂以不同的浓度加入到清洁压裂液中，加入破胶剂的量在清洁压裂液中所占质量比例从0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.4％依次递增，室内实验其在50℃下的破胶性能结果如表2，由表2可以看出，在清洁压裂液中随着破胶剂加入量的递增，破胶时间也相应的减少，因此通过调整破胶剂在追加过程中加入清洁压裂液中的量不同从而控制现场破胶时间。在50℃下现场施工时，破胶剂加量可以控制在0.1％--0.4％之间，施工时采取从0.1％--0.4％楔形加入到清洁压裂液的方法，达到既满足施工安全又可压后快速返排出压裂液的效果。

表2 50℃下破胶剂破胶性能实验

实施例9

70℃地层清洁压裂液破胶实验：

将上述实施例1的破胶剂以不同浓度加入到清洁压裂液中，加入破胶剂的量在清洁压裂液中所占比例从0.02％、0.05％、0.08％、0.1％、0.2％、0.3％依次递增，实验其在70℃下的破胶性能。由表3实验结果可以看出，在清洁压裂液中随着破胶剂加入量的递增，破胶时间也相应的减少，因此不同施工时间可通过调整破胶剂加入量来控制现场破胶时间。在70℃下现场施工时，破胶剂加入方法为采用0.05％--0.2％楔形加入的方式，可以达到既满足安全施工又可以保证压后压裂液快速返排。

表3 70℃下破胶剂破胶性能实验

实施例10

延长油田某采油厂D333-1井，采用清洁压裂液进行压裂。该井长6层，油层射孔段976.0-980.0m，渗透率0.62×10^-3μm²、孔隙度8.5％、含油饱和度33.2％，射孔后无自然产能。该井属于低产低渗油藏，邻井采用清洁压裂液压裂后破胶效果不好，返排液粘度高，有吐砂现象，施工后日产液0.5m³/d，增产效果差。本次施工D333-1井采用清洁压裂液压裂，共注入清洁压裂液105m³，石英砂22m³，压裂液破胶采用中后期楔形追加本发明清洁压裂液破胶剂的方法，追加浓度为0.2％～0.25％～0.3％～0.35％～0.4％递增，共加入清洁压裂液破胶剂0.12t，压后4个小时放喷抽汲排液，返排液粘度3.2mpa.s，破胶比较彻底，2天后见油，初产液量5.3m³/d，产油2.6m³/d，增产效果比较明显。

上述实例中油层含有一定的原油，但产量较低，因此，采用施工中后期楔形追加清洁压裂液破胶剂的方法施工，但对于不含原油的煤层气井、天燃气井采用清洁压裂液施工需采用全程追加清洁压裂液破胶剂的施工方法，具体加量根据地层温度、室内实验确定。

Claims

1.粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂，其特征是：它是由饱和烃、饱和脂肪酸及石油醚复配组成，它们的复配质量比是1-2:1：3；所述的饱和烃是从C₆到C₂₀的各种正构烷烃中的一种，化学式：C_nH_2n+2，其中n为6-20的自然数；所述的饱和脂肪酸，是含有10-20个碳原子数的直链饱和脂肪酸中的一种，化学式：C_nH_2nO₂，其中n为10-20的自然数。

2.根据权利要求1所述的粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂，其特征是：它是由饱和烃和饱和脂肪酸、石油醚复配组成，它们的复配质量比是1-2:1:3；所述的饱和烃是正十二烷、正己烷、正十一烷、正十五烷、正癸烷中的一种，所述的饱和脂肪酸是正十二酸、正十八酸、正癸酸中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的粘弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂，其特征是：它是由饱和烃和饱和脂肪酸、石油醚复配组成，它们的复配质量比是1.5:1:3；所述的饱和烃是正十二烷，所述的饱和脂肪酸是正十二酸。