CN104629709A - 一种低温煤层气储层的清洁压裂液及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低温煤层气储层的清洁压裂液及其应用;阳离子表面活性剂0.2%~0.4%;水杨酸盐0.10%~0.15%;氯化钾1.0%~1.5%;pH调节剂0.06%;防残渣剂0.06%~0.08%;其余为水;阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵或西曲磺胺;在配液大罐中加入水,在搅拌条件下依次加入水杨酸盐、氯化钾、pH调节剂和防残渣剂,待完全溶解后再加入阳离子表面活性剂,在搅拌条件下,使大罐内液体的浓度或粘度均匀一致,得到的清洁压裂液用于被压裂煤层气储层的温度为15℃~30℃。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气采气技术领域,特别涉及煤层气压裂改造用的压裂液,是一种适用于低温煤层气储层的清洁压裂液。
背景技术
我国煤层气储层渗透率低,使用的压裂液主要为活性水压裂液及冻胶压裂液。活性水压裂液,由于配制简单,对煤层的伤害较小,在煤层压裂中得到了广泛的应用,但活性水受其自身流变性的影响,压裂改造的规模受到了限制。同时,为了保证顺利加砂,活性水压裂液的施工排量通常较高,这样,裂缝的纵向延伸不易控制,很难形成长的支撑裂缝,不利于提高煤层气井单井改造的效果。利用冻胶进行压裂,可以提高压裂的规模,能够形成较长的支撑裂缝,但通常冻胶压裂液彻底破胶比较困难,即使彻底破胶,破胶后压裂液中残存的固相物质也会堵塞煤层的孔隙及裂隙,对煤层造成严重的伤害。本发明压裂液体系配制使用方便、无残渣、防膨效果好、对储层伤害小、耐温抗剪切性能好等优点,能满足低渗、低温煤层压裂改造的需要。
中国石油大学(华东)申请的“清洁压裂液及其应用”,公开号:CN101481608,该发明中的压裂液按质量份组分如下:增稠剂50~80份,水杨酸盐10~35份,破胶剂2~5份。清洁压裂液用于油田压裂,在应用现场按质量份将各组份混合后配成2~6%质量百分比的水溶液,搅拌均匀,然后与压裂支撑剂一起打入井下,该发明的清洁压裂液压裂支撑剂分散均匀、破胶彻底。缺点为:配方中没有氯化钾;没有说明增稠剂的主要成分;没有说明压裂液的适应储层温度等。
陕西海安实业有限责任公司申请的“无伤害清洁压裂液”,公开号:CN101298555.提供一种无伤害清洁压裂液,包含烷基季铵盐混合物、反离子盐、低碳醇和水,水溶液浓度为2~6%,以重量计烷基季铵盐混合物:反离子盐:低碳醇=6:3:1。本发明具有配方简单,成本低廉,滤失性小,岩心渗透率恢复率高,无残留,易排放等特点。该压裂液的不足之处在于:配方中没有氯化钾;增稠剂是12~18个碳烷基季铵盐的混合物,比十八烷基三甲基氯化铵增稠能力差、耐温性能差。
大庆油田有限责任公司申请的“无伤害压裂液”,公开号:CN1439691,涉及油田用无伤害压裂液的组合物。由主剂十六烷基三甲基溴化胺、助剂水杨酸钠和水配制而成,按重量百分比,十六烷基三甲基溴化胺、助剂水杨酸钠和水配制而成,按重量百分比,十六烷基三甲基溴化胺占0.1~4%,水杨酸钠占0.1~1%,水占95~99.8%。本发明具有配方简单,成本低廉,对地层岩心渗透率伤害小,岩心渗透率恢复率高,无残留,易返排的优点。该压裂液的不足之处在于:配方中没有氯化钾,增稠剂是十六烷基三甲基溴化铵,比十八烷基三甲基氯化铵增稠能力差、耐温性能差、价格高等缺点。
发明内容
本发明的目的是:提供一种清洁压裂液,提高低渗透、低温煤层的压裂效果,降低压裂液对地层的伤害,提高压裂施工成功率,达到改造储层又能保护煤层。
本发明采用的技术方案是:
①阳离子表面活性剂,0.2%~0.4%;
②水杨酸盐,0.10%~0.15%;
③氯化钾,1.0%~1.5%;
④pH调节剂,0.06%;
⑤防残渣剂,0.06%~0.08%;
其余为水,各组分重量百分比之和为百分之百;
其中所述的阳离子表面活性剂优选十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、西曲磺胺。
将氢氧化钾作为清洁压裂液的增效剂使用,极大的提高了压裂液体系的粘度,而且可以调节体系的pH值,防止发生酸敏伤害。
现场使用清洁压裂液时,在配液大罐中加入水,在搅拌条件下依次加入水杨酸钠、氯化钾、pH调节剂和防残渣剂,待完全溶解后再加入十八烷基三甲基氯化铵。在搅拌条件下,使大罐内液体的浓度或粘度均匀一致,得到的清洁压裂液用于被压裂煤层的温度为15℃~30℃。
本发明的有益效果:本发明清洁压裂液,充分考虑了压裂液的流变性能与储层的配伍性能,较好地解决了压裂液的残渣量与储层的水敏伤害,对储层伤害小。适合储层温度15℃~30℃,清洁压裂液配制使用方便、无残渣、放膨效果好、耐温抗剪切性能好等优点,能满足低渗,低温煤层气储层压裂改造的需要。具有如下特点:
1、清洁压裂液pH值9~10,交联时间在1~3分钟可调;
2、抗剪切性能好,在27℃、170s-1时连续剪切2小时,粘度≥27mpa·s;
3、携砂性能好,在27℃时砂子沉降速度≤0.20cm/min。
4、破胶性能好,加入破胶剂,在25℃~30℃恒温密闭放置6h~8h,破胶液粘度≤5mpa·s;
5、对粘土防膨稳定效果好,防膨率≥90%;
6、滤失性能好,滤失系数≤9.3×10-4m·min-1/2,初始滤失量≤17.174m3/m2,滤失速率≤1.6×10-4m/min。
7、对配置水体水质无严格要求,配置成本低,且破胶液与地层流体配伍性能强。
发明效果
本发明有效解决了压裂液对低温煤层气储层伤害问题,提高低渗透、低温煤层的压裂效果,达到既有效改造煤层气储层又降低对储层伤害的目的。
附图说明
图1为0.4%1831+0.15%水杨酸钠+1.0%KCL+0.06%PH调节剂+0.08%防残渣剂压裂液体系与清水摩阻对比图。
具体实施方式
实施例1:
清洁压裂液各组分重量百分比为:十八烷基三甲基氯化铵,0.4%;水杨酸钠,0.15%;氯化钾,1.0%;pH调节剂,0.06%;防残渣剂,0.08%;清水,98.31%。
配制清洁压裂液:在配液大罐中加入水,在搅拌条件下依次加入水杨酸盐、氯化钾、pH调节剂和防残渣剂,待完全溶解后再加入十八烷基三甲基氯化铵。在搅拌条件下,使大罐内液体的浓度或粘度均匀一致,得到的清洁压裂液27℃、100s-1,剪切10分钟,粘度为30mpa·s,砂子沉降速度为0.128cm/min。
实施例2:
清洁压裂液各组分重量百分比为:十八烷基三甲基氯化铵,0.3%;水杨酸钠,0.15%;氯化钾,1.0%;pH调节剂,0.06%;防残渣剂,0.08%;清水,98.41%。将其配置成清洁压裂液,27℃、100s-1,剪切10分钟,粘度为25mpa·s,砂子沉降速度为0.20cm/min。
实施例3:
清洁压裂液各组分重量百分比为:十六烷基三甲基氯化铵,0.4%;水杨酸盐,0.15%;氯化钾,1.0%;pH调节剂,0.06%;防残渣剂,0.08%;清水,98.31%。将其配置成清洁压裂液,27℃、100s-1,剪切10分钟,粘度为25mpa·s,砂子沉降速度为0.19cm/min。
实施例4:
清洁压裂液各组分重量百分比为:西曲磺胺,0.3%;水杨酸盐,0.15%;氯化钾,1.0%;pH调节剂,0.06%;防残渣剂,0.08%;清水,98.41%。将其配置成清洁压裂液,27℃、100s-1,剪切10分钟,粘度为27mpa·s,砂子沉降速度为0.16cm/min。
Claims (3)
1.一种适用于低温煤层气储层的清洁压裂液,其特征在于:各组分重量百分比为:
①阳离子表面活性剂,0.2%~0.4%;
②水杨酸盐,0.10%~0.15%;
③氯化钾,1.0%~1.5%;
④pH调节剂,0.06%;
⑤防残渣剂,0.06%~0.08%;
其余为水,各组分重量百分比之和为百分之百;
所述的阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵或西曲磺胺。
2.一种权利要求1所述的适用于低温煤层气储层的清洁压裂液制备方法,其特征是:首先,在配液大罐中加入水,在搅拌条件下依次加入水杨酸盐、氯化钾、pH调节剂和防残渣剂,待完全溶解后再加入阳离子表面活性剂,在搅拌条件下,使大罐内液体的浓度或粘度均匀一致。
3.一种权利要求1所述的低温煤层气储层的清洁压裂液应用,其特征是:得到的清洁压裂液适用于15~30℃煤层气储层的压裂用。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |