CN108467721A - 一种中高温清洁压裂液及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种中高温清洁压裂液及其制备方法和应用。该中高温清洁压裂液包括0.2‑0.5份的N,N‑二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和0.5‑1份的反离子表面活性剂。本发明提供的中高温清洁压裂液在120℃能够耐剪切170s‑1,保持粘度在40mpa.s以上,具有耐高温强携砂的性质。

Description

一种中高温清洁压裂液及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于油田压裂技术领域,涉及一种中高温清洁压裂液及其制备方法和应用。
背景技术
压裂作为油气藏增产增注的主要措施已得到迅速发展和广泛应用,压裂液是压裂技术的重要组成部分,是决定压裂成败的关键。随着油气勘探开发难度的逐步加大,深层、低渗、中高温、超高温油气藏所占的比例越来越大。中高温、超高温特性对储层改造工作液提出了更高性能的要求。
清洁压裂液具有无残渣,弹性高,携砂能力强等优点,但是常规清洁压裂液耐温不超过90℃,如何开发中高温(90-150℃)清洁压裂液以便有效提高清洁压裂液的适用范围是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种中高温清洁压裂液及其制备方法和应用。该中高温清洁压裂液在120℃能够耐剪切170s-1,保持粘度在40mpa.s以上,具有耐高温强携砂的性质。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现:
一方面,本发明提供一种中高温清洁压裂液,以重量份计,该中高温清洁压裂液包括0.2-0.5份的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和0.5-1份的反离子表面活性剂。
上述的中高温清洁压裂液中,优选地,所述N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐的制备方法包括以下步骤:
步骤一,于反应釜中加入1份的芥酸和1.2-2份的乙二胺进行缩合反应;然后将反应后的溶液转移至蒸馏装置中,加热蒸馏出过量的乙二胺;接着向溶液中加入0.5-1份的乙醇继续蒸馏提纯,得到芥酰乙胺;
步骤二,于反应釜中加入1份的芥酰乙胺,1-1.2份的甲醛和1-1.3份的甲酸,加热进行烷基化反应,然后加入0.5-1份的乙醇蒸馏提纯,得到N,N-二乙基芥酰乙胺;
步骤三,将1份的N,N-二乙基芥酰乙胺溶解于1份的乙醇中,溶解均匀后加入1-1.5份的乙酸,搅拌反应,得到N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐。
上述的中高温清洁压裂液中,N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐的反应路线如下式所示:
上述的中高温清洁压裂液中,优选地,在步骤一中,缩合反应的温度为100-150℃,反应时间为1-3h。
上述的中高温清洁压裂液中,优选地,在步骤一中,蒸馏的温度为100-150℃。
上述的中高温清洁压裂液中,优选地,在步骤二中,烷基化反应的温度为70-100℃,反应时间为1-3h。
上述的中高温清洁压裂液中,优选地,在步骤二中,蒸馏的温度为90-120℃。
上述的中高温清洁压裂液中,优选地,在步骤三中,搅拌反应的时间为1-3h,搅拌维持稳定为90-120℃。
上述的中高温清洁压裂液中,优选地,所述反离子表面活性剂可以包括水杨酸钠、对甲基苯磺酸和十二烷基磺酸钠等中的一种或多种的组合。
另一方面,本发明还提供上述中高温清洁压裂液的制备方法,包括以下步骤:
将N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和反离子表面活性剂混合搅拌均匀,制备得到该中高温清洁压裂液。
本发明中,N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐与反离子复配作用为:N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐从球形胶束向圆柱状胶束转变时只有在较高浓度下才能实现,加入反离子,由于电荷的相互作用,使主剂在较低浓度下不仅形成圆柱形胶束,还可以形成胶束间空间缠绕的网络结构;复配增效机制,一种表面活性剂与其他表活剂、电解质复配使用,溶液的物理化学性质发生变化,并且优于单一组分,甚至出现单一组分不具备的粘弹性、润湿性等;能够降低压裂液的成本。
再一方面,本发明还提供上述中高温清洁压裂液在油气藏增产增注中的应用。
本发明提供的中高温清洁压裂液在120℃能够耐剪切170s-1,保持粘度在40mpa.s以上,具有耐高温强携砂的性质。
附图说明
图1为本发明实施例4中的中高温清洁压裂液进行流变性能测试数据图。
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,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供一种中高温清洁压裂液,以重量份计,该中高温清洁压裂液包括0.2份的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和0.5份的水杨酸钠。
本实施中N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐的制备方法包括以下步骤:
步骤一,于反应釜中加入1份的芥酸和1.2份的乙二胺进行缩合反应,反应温度为140℃;然后将反应后的溶液转移至蒸馏装置中,加热120℃下蒸馏出过量的乙二胺;接着向溶液中加入0.5份的乙醇继续蒸馏提纯,得到芥酰乙胺;
步骤二,于反应釜中加入1份芥酰乙胺,1份的甲醛和1份的甲酸,加热进行烷基化反应,反应温度为80℃,反应时间为2h,然后加入0.5份的乙醇蒸馏提纯,蒸馏温度为100℃,得到N,N-二乙基芥酰乙胺;
步骤三,将1份的N,N-二乙基芥酰乙胺溶解于1份的乙醇中,溶解均匀后加入1份的乙酸,搅拌反应1h,得到N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐。
本实施还提供上述中高温清洁压裂液的制备方法:将0.2份的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和0.5份的水杨酸钠混合搅拌均匀,制备得到该中高温清洁压裂液。
本实施还提供上述中高温清洁压裂液在油气藏增产增注中的应用。
实施例2
本实施提供一种中高温清洁压裂液,以重量份计,该中高温清洁压裂液包括0.5份的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和1份的对甲基苯磺酸。
本实施中N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐的制备方法包括以下步骤:
步骤一,于反应釜中加入1份的芥酸和2份的乙二胺进行缩合反应,反应温度为140℃;然后将反应后的溶液转移至蒸馏装置中,加热120℃下蒸馏出过量的乙二胺;接着向溶液中加入1份的乙醇继续蒸馏提纯,得到芥酰乙胺;
步骤二,于反应釜中加入1份的芥酰乙胺,1.2份的甲醛和1.3份的甲酸,加热进行烷基化反应,反应温度为80℃,反应时间为2h,然后加入1份的乙醇蒸馏提纯,蒸馏温度为100℃,得到N,N-二乙基芥酰乙胺;
步骤三,将1份的N,N-二乙基芥酰乙胺溶解于1份的乙醇中,溶解均匀后加入1.5份的乙酸,搅拌反应1h,得到N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐。
本实施还提供上述中高温清洁压裂液的制备方法:将0.5份的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和1份的对甲基苯磺酸混合搅拌均匀,制备得到该中高温清洁压裂液。
本实施例还提供上述中高温清洁压裂液在油气藏增产增注中的应用。
实施例3
本实施提供一种中高温清洁压裂液,以重量份计,该中高温清洁压裂液包括0.3份的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和0.8份的十二烷基磺酸钠。
本实施的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐的制备方法包括以下步骤:
步骤一,于反应釜中加入1份的芥酸和1.6份的乙二胺进行缩合反应,反应温度为140℃;然后将反应后的溶液转移至蒸馏装置中,加热120℃下蒸馏出过量的乙二胺;接着向溶液中加入0.8份的乙醇继续蒸馏提纯,得到芥酰乙胺;
步骤二,于反应釜中加入1份的芥酰乙胺,1.1份的甲醛和1.2份的甲酸,加热进行烷基化反应,反应温度为80℃,反应时间为2h,然后加入0.8份的乙醇蒸馏提纯,蒸馏温度为100℃,得到N,N-二乙基芥酰乙胺;
步骤三,将1份的N,N-二乙基芥酰乙胺溶解于1份的乙醇中,溶解均匀后加入1.2份的乙酸,搅拌反应1h,得到N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐。
本实施还提供上述中高温清洁压裂液的制备方法:将0.3份的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和0.8份的十二烷基磺酸钠混合搅拌均匀,制备得到该中高温清洁压裂液。
本实施还提供上述中高温清洁压裂液在油气藏增产增注中的应用。
实施例4
本实施例提供上述实施例1制备的中高温清洁压裂液进行流变性能测试,结果如图1所示:该中高温清洁压裂液在120℃能够耐剪切170s-1,保持粘度在40mpa.s以上,具有耐高温强携砂的性质。
本实施还提供上述实施例1制备的中高温清洁压裂液进行静态携砂实验,研究压裂液在地层条件下沉降情况,在80℃下观察不同砂比的压裂液的悬砂效果(40—70目石英砂),在80℃条件下静置30分钟后,砂比为10%、20%和30%基本没有沉降,说明压裂液体系在中高温条件下悬砂性能优异,可满足压裂施工要求。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例,而并非对本发明的具体实施方式的限定。对于所属技术领域的技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的技术方案基础之上所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种中高温清洁压裂液,其特征在于:以重量份计,该中高温清洁压裂液包括0.2-0.5份的N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和0.5-1份的反离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的中高温清洁压裂液,其特征在于:所述N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐的制备方法包括以下步骤:
步骤一,于反应釜中加入1份的芥酸和1.2-2份的乙二胺进行缩合反应;然后将反应后的溶液转移至蒸馏装置中,加热蒸馏出过量的乙二胺;接着向溶液中加入0.5-1份的乙醇继续蒸馏提纯,得到芥酰乙胺;
步骤二,于反应釜中加入1份的芥酰乙胺,1-1.2份的甲醛和1-1.3份的甲酸,加热进行烷基化反应,然后加入0.5-1份的乙醇蒸馏提纯,得到N,N-二乙基芥酰乙胺;
步骤三,将1份的N,N-二乙基芥酰乙胺溶解于1份的乙醇中,溶解均匀后加入1-1.5份的乙酸,搅拌反应,得到N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐。
3.根据权利要求2所述的中高温清洁压裂液,其特征在于:在步骤一中,缩合反应的温度为100-150℃,反应时间为1-3h。
4.根据权利要求2所述的中高温清洁压裂液,其特征在于:在步骤一中,蒸馏的温度为100-150℃。
5.根据权利要求2所述的中高温清洁压裂液,其特征在于:在步骤二中,烷基化反应的温度为70-100℃,反应时间为1-3h。
6.根据权利要求2所述的中高温清洁压裂液,其特征在于:在步骤二中,蒸馏的温度为90-120℃。
7.根据权利要求2所述的中高温清洁压裂液,其特征在于:在步骤三中,搅拌反应的时间为1-3h,搅拌维持温度为90-120℃。
8.根据权利要求1所述的中高温清洁压裂液,其特征在于:所述反离子表面活性剂包括水杨酸钠、对甲基苯磺酸和十二烷基磺酸钠中的一种或多种的组合。
9.权利要求1-8任一项所述中高温清洁压裂液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将N,N-二乙基芥酰胺乙基胺乙酸盐和反离子表面活性剂混合搅拌均匀,制备得到该中高温清洁压裂液。
10.权利要求1-8任一项所述中高温清洁压裂液在油气藏增产增注中的应用。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101693830A (zh) * 2009-10-28 2010-04-14 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司 压裂用低成本水基清洁压裂液及破胶液
CN104371698A (zh) * 2014-10-31 2015-02-25 江南大学 一种含芥酸酰胺基氧化铵的清洁型高温压裂液

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101693830A (zh) * 2009-10-28 2010-04-14 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司 压裂用低成本水基清洁压裂液及破胶液
CN104371698A (zh) * 2014-10-31 2015-02-25 江南大学 一种含芥酸酰胺基氧化铵的清洁型高温压裂液

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
秋列维: "长链叔胺盐_高分子量聚氧化乙烯水凝胶形成及其性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *
范洪富等: "《油田应用化学》", 31 July 2003 *

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