CN110846017A - 一种用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液 - Google Patents

一种用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液，包含如下体积百分比的组分：粘弹性表面活性剂4％‑8％、粘土稳定剂0.1％‑0.5％、助排剂0.1％‑0.5％、缓蚀剂0.5％‑1.5％、盐酸30％‑40％，余量为水。本发明用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液可以既起到酸液的作用，又同时可以起到压裂液的作用，具有耐温耐剪切、低摩阻、易携砂、对地层无伤害等特点，最大程度的提高酸化压裂措施的改造效果，解决目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。

Description

一种用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液
技术领域
本发明涉及压裂液技术领域，更具体地说，涉及一种用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液。
背景技术
酸化压裂是碳酸盐岩储层有效的增产措施和技术，酸液作为酸压工作液刻蚀岩石壁面，获得高导流油气渗流通道，而压裂液一般作为前置液和携砂液，前置液压破地层形成先导裂缝，为后续酸液进入裂缝提供通道，携砂液再携带支撑剂进入裂缝并在裂缝闭合后对裂缝起到支撑作用，最终形成支撑裂缝和刻蚀裂缝两种高导流油气渗流通道。但目前一般使用的压裂液和酸液存在酸碱性相矛盾、相互影响性能的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液，解决了现有技术中酸液和压裂液配合使用或合并导致酸碱矛盾并互相影响导致酸化压裂效果差、对地层伤害大等的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液，其包含如下体积百分比的组分：粘弹性表面活性剂4％-8％、粘土稳定剂0.1％-0.5％、助排剂0.1％-0.5％、缓蚀剂0.5％-1.5％、盐酸30％-40％，余量为水。也就是说，每100ml的酸性清洁压裂液中含有4-8ml的粘弹性表面活性剂、0.1-0.5ml的粘土稳定剂、0.1-0.5ml的助排剂、0.5-1.5ml的缓蚀剂、30-40ml的盐酸，余量为水。
在本发明的酸性清洁压裂液中，所述酸性清洁压裂液还含有铁离子稳定剂，铁离子稳定剂为乙二胺四乙酸二钠。
在本发明的酸性清洁压裂液中，所述乙二胺四乙酸二钠在所述酸性清洁压裂液中的浓度为0.5％-1.5％。也就是说，每100ml的酸性清洁压裂液中含有0.5-1.5g的乙二胺四乙酸二钠。
在本发明的酸性清洁压裂液中，所述粘弹性表面活性剂通过下述方法制备：将芥酸与N,N-二甲基-1,3-丙二胺在二甲苯溶剂中混合，加入氢氧化钾作为催化剂，进行缩合反应得到粘弹性表面活性剂。
在本发明的酸性清洁压裂液中，所述芥酸与所述二甲苯溶剂的质量体积比是20％-50％，也就是说，每100ml的二甲苯溶剂中含有20-50g的芥酸；所述芥酸与所述N,N-二甲基-1,3-丙二胺的质量比是0.8～1.3:1～1.2，即芥酸与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的质量份数比是：芥酸0.8-1.3份、N,N-二甲基-1,3-丙二胺1-1.2份。
在本发明的酸性清洁压裂液中，所述氢氧化钾的质量与所述二甲苯溶剂的质量体积比是0.2％-0.4％，也就是说，每100ml的二甲苯溶剂中含有0.2-0.4g的氢氧化钾。
在本发明的酸性清洁压裂液中，缩合反应过程中温度控制在130-150℃，缩合反应时间为6-10小时。
在本发明的酸性清洁压裂液中，所述粘土稳定剂含有氯化胆碱，所述氯化胆碱在所述粘土稳定剂中的浓度是20％-40％。其中，氯化胆碱是主要成分，粘土稳定剂中还可以含有氯化铵等次要成分。粘土稳定剂是由水配制而成，也就是说，在水中加入氯化胆碱、氯化铵等配制形成粘土稳定剂。需要说明的是，所述氯化胆碱在所述粘土稳定剂中的浓度是20％-40％，指每100ml的粘土稳定剂中含有20-40g的氯化胆碱，还可以进一步含有少量的氯化铵。
在本发明的酸性清洁压裂液中，所述助排剂含有聚醚多元醇的混合物，所述聚醚多元醇的混合物至少含有聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇，助排剂中还可以进一步含有甲醇、氟碳类表面活性剂等。其中，聚氧化丙烯二醇在所述助排剂中的浓度是10％-20％，所述聚氧化丙烯三醇在所述助排剂中的浓度是10％-20％。助排剂是由水配制而成，也就是说，每100ml的助排剂中含有10-20g的聚氧化丙烯二醇和10-20g的聚氧化丙烯三醇，还可以进一步含有少量的甲醇、氟碳类表面活性剂。
在本发明的酸性清洁压裂液中，所述缓蚀剂含有羟基喹啉和氯化苄，所述羟基喹啉在所述缓蚀剂中的浓度为20％-45％，所述氯化苄在所述缓蚀剂中的浓度为5％-15％。其中，缓蚀剂是由水配制而成，也就是说，每100ml的缓蚀剂中含有20-45g的羟基喹啉和5-15g的氯化苄。
实施本发明的用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液，具有以下有益效果：本发明用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液可以既起到酸液的作用，又同时可以起到压裂液的作用，具有耐温耐剪切、低摩阻、易携砂、对地层无伤害等特点，最大程度的提高酸化压裂措施的改造效果，解决目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液作进一步说明：
实施例1
S1、制备粘弹性表面活性剂：在1000m3的二甲苯溶剂中加入200吨芥酸和300吨的N,N-二甲基-1,3-丙二胺并混合，加入2吨的氢氧化钾作为催化剂，在130℃条件下缩合反应6小时，得到粘弹性表面活性剂。
S2、配制酸性清洁压裂液5000m3：取步骤S1中制备的粘弹性表面活性剂200m3、含20％的氯化胆碱的粘土稳定剂5m3、含10％的聚氧化丙烯二醇和10％的聚氧化丙烯三醇的助排剂5m3、含20％的羟基喹啉和5％的氯化苄的缓蚀剂25m3、盐酸1500m3以及25吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地1号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液4233m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量10.73×104m3。
由此可见，本实施例的酸性清洁压裂液改造效果明显，解决了目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
实施例2
采用实施例1中的步骤S1所制备粘弹性表面活性剂。取粘弹性表面活性剂300m3、含20％的氯化胆碱的粘土稳定剂15m3、含10％的聚氧化丙烯二醇和10％的聚氧化丙烯三醇的助排剂15m3、含20％的羟基喹啉和5％的氯化苄的缓蚀剂50m3、盐酸1800m3以及50吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地2号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液3795m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量10.85×104m3。
由此可见，本实施例的酸性清洁压裂液改造效果明显，解决了目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
实施例3
采用实施例1中的步骤S1所制备粘弹性表面活性剂。取粘弹性表面活性剂400m3、含20％的氯化胆碱的粘土稳定剂25m3、含10％的聚氧化丙烯二醇和10％的聚氧化丙烯三醇的助排剂25m3、含20％的羟基喹啉和5％的氯化苄的缓蚀剂75m3、盐酸2000m3以及75吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地3号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液3965m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量10.56×104m3。
由此可见，本实施例的酸性清洁压裂液改造效果明显，解决了目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
实施例4
S1、制备粘弹性表面活性剂：在1000m3的二甲苯溶剂中加入500吨芥酸和385吨的N,N-二甲基-1,3-丙二胺并混合，加入4吨的氢氧化钾作为催化剂，在150℃条件下缩合反应10小时，得到粘弹性表面活性剂。
S2、配制酸性清洁压裂液5000m3：取步骤S1中制备的粘弹性表面活性剂200m3、含40％的氯化胆碱的粘土稳定剂5m3、含20％的聚氧化丙烯二醇和20％的聚氧化丙烯三醇的助排剂5m3、含45％的羟基喹啉和15％的氯化苄的缓蚀剂25m3、盐酸1500m3以及25吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地4号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液4023m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量11.85×104m3。
由此可见，本实施例的酸性清洁压裂液改造效果明显，解决了目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
实施例5
采用实施例4中的步骤S1所制备粘弹性表面活性剂。取粘弹性表面活性剂300m3、含40％的氯化胆碱的粘土稳定剂15m3、含20％的聚氧化丙烯二醇和20％的聚氧化丙烯三醇的助排剂15m3、含45％的羟基喹啉和15％的氯化苄的缓蚀剂50m3、盐酸1800m3以及50吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地5号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液3946m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量12.13×104m3。
由此可见，本实施例的酸性清洁压裂液改造效果明显，解决了目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
实施例6
采用实施例4中的步骤S1所制备粘弹性表面活性剂。取粘弹性表面活性剂400m3、含40％的氯化胆碱的粘土稳定剂25m3、含20％的聚氧化丙烯二醇和20％的聚氧化丙烯三醇的助排剂25m3、含45％的羟基喹啉和15％的氯化苄的缓蚀剂75m3、盐酸2000m3以及75吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地6号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液4025m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量11.86×104m3。
实施例7
S1、制备粘弹性表面活性剂：在1000m3的二甲苯溶剂中加入400吨芥酸和400吨的N,N-二甲基-1,3-丙二胺并混合，加入3吨的氢氧化钾作为催化剂，在140℃条件下缩合反应8小时，得到粘弹性表面活性剂。
S2、配制酸性清洁压裂液5000m3：取步骤S1中制备的粘弹性表面活性剂200m3、含30％的氯化胆碱的粘土稳定剂5m3、含15％的聚氧化丙烯二醇和15％的聚氧化丙烯三醇的助排剂5m3、含30％的羟基喹啉和10％的氯化苄的缓蚀剂25m3、盐酸1500m3以及25吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地7号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液4388m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量13.02×104m3。
由此可见，本实施例的酸性清洁压裂液改造效果明显，解决了目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
实施例8
采用实施例7中的步骤S1所制备粘弹性表面活性剂。取粘弹性表面活性剂300m3、含30％的氯化胆碱的粘土稳定剂15m3、含15％的聚氧化丙烯二醇和15％的聚氧化丙烯三醇的助排剂15m3、含30％的羟基喹啉和10％的氯化苄的缓蚀剂50m3、盐酸1800m3以及50吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地8号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液4128m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量13.78×104m3。
由此可见，本实施例的酸性清洁压裂液改造效果明显，解决了目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
实施例9
采用实施例7中的步骤S1所制备粘弹性表面活性剂。取粘弹性表面活性剂400m3、含30％的氯化胆碱的粘土稳定剂25m3、含15％的聚氧化丙烯二醇和15％的聚氧化丙烯三醇的助排剂25m3、含30％的羟基喹啉和10％的氯化苄的缓蚀剂75m3、盐酸2000m3以及75吨乙二胺四乙酸二钠置于容器中，在容器中加水至5000m3，搅拌均匀，得到酸性清洁压裂液。
工程案例：鄂尔多斯盆地9号井，使用本实施例的清洁酸性压裂液，泵注清洁酸性压裂液4046m3，施工排量7-8m3/min，施工压力49.2MPa～54.8MPa，压后测得天然气无阻流量12.93×104m3。
由此可见，本实施例的酸性清洁压裂液改造效果明显，解决了目前常规酸液和压裂液交替使用性能相互影响的问题。
应当理解的是，对本领域技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，但这些改进或变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于油气藏酸化压裂增产措施的酸性清洁压裂液，其特征在于，包含如下体积百分比的组分：粘弹性表面活性剂4％-8％、粘土稳定剂0.1％-0.5％、助排剂0.1％-0.5％、缓蚀剂0.5％-1.5％、盐酸30％-40％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，所述酸性清洁压裂液还含有铁离子稳定剂，所述铁离子稳定剂为乙二胺四乙酸二钠。
3.根据权利要求2所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，所述乙二胺四乙酸二钠在所述酸性清洁压裂液中的浓度为0.5％-1.5％。
4.根据权利要求1所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，所述粘弹性表面活性剂通过下述方法制备：将芥酸与N,N-二甲基-1,3-丙二胺在二甲苯溶剂中混合，加入氢氧化钾作为催化剂，进行缩合反应得到粘弹性表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，所述芥酸与所述二甲苯溶剂的质量体积比是20％-50％，所述芥酸与所述N,N-二甲基-1,3-丙二胺的质量比是0.8～1.3:1～1.2。
6.根据权利要求4所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，所述氢氧化钾的质量与所述二甲苯溶剂的质量体积比是0.2％-0.4％。
7.根据权利要求4所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，缩合反应过程中温度控制在130-150℃，缩合反应时间为6-10小时。
8.根据权利要求1所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，所述粘土稳定剂含有氯化胆碱，所述氯化胆碱在所述粘土稳定剂中的浓度是20％-40％。
9.根据权利要求1所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，所述助排剂含有聚醚多元醇的混合物，所述聚醚多元醇的混合物至少含有聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇，所述聚氧化丙烯二醇在所述助排剂中的浓度是10％-20％，所述聚氧化丙烯三醇在所述助排剂中的浓度是10％-20％。
10.根据权利要求1所述的酸性清洁压裂液，其特征在于，所述缓蚀剂含有羟基喹啉和氯化苄，所述羟基喹啉在所述缓蚀剂中的浓度为20％-45％，所述氯化苄在所述缓蚀剂中的浓度为5％-15％。
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