一种高效自产气泡沫压裂液及施工方法技术

本发明专利技术提供一种高效自产气泡沫压裂液及施工方法，该泡沫压裂液由基液、产气液和产热剂组成，其中基液、产气液和产热剂的质量比为100：（30‑42）：（5‑9）。施工时将基液及产气液按质量比例通过混砂车吸入一起泵入井下，产热剂随着支撑剂泵入井下。本发明专利技术不需要进行液氮伴注，简化了现场工艺减少了施工成本，通过化学反应产生的大量气体达到增加地层能量，提高储层液体流动能力，增加产量的目的。能够快速生成大量惰性安全气体，且不会产生氮氧化物的有毒气体，降低施工风险，同时反应产物产生的碱性环境有利于压裂液成胶及井下管柱的防腐。通过产生泡沫，利用贾敏效应提高了地层净压力，能够快速返排，地层深部产热促进破胶，降低了压裂液对储层伤害。

An efficient self-produced foam fracturing fluid and its construction method

The invention provides an efficient and self produced bubble fracturing fluid and a construction method. The foam fracturing fluid is composed of a base fluid, a gas generating liquid and a heat generating agent, wherein the mass ratio of the base fluid, the gas generating liquid and the heat producing agent is 100: (30: 42): (5 5 9). During construction, the base liquid and gas-producing liquid are sucked into the underground by sand mixing truck in proportion to their mass, and the heat-producing agent is pumped into the underground along with proppant. The invention does not need liquid nitrogen injection, simplifies the field technology, reduces the construction cost, and achieves the purpose of increasing formation energy, improving reservoir liquid flow capacity and increasing production through a large amount of gas generated by chemical reaction. It can quickly generate a large number of inert safe gases, and does not produce noxious gases of nitrogen oxides, reducing the construction risk. At the same time, the alkaline environment generated by the reaction products is conducive to gelling of fracturing fluid and anti-corrosion of downhole pipe string. Through foam formation, the formation pressure can be improved by using the jams effect, and it can be returned quickly. The deep layer heat production promotes gel breaking and reduces the damage of fracturing fluid to reservoirs.

【技术实现步骤摘要】
一种高效自产气泡沫压裂液及施工方法
本专利技术涉及石油开采领域，特别涉及一种高效自产气泡沫压裂液及施工方法。
技术介绍
压裂是储层改造的主要手段之一。在对低压低渗透地层的压裂改造过程中，一方面压裂液返排能量不足，造成施工后大量液体留在地层中，从而对地层造成一定程度的伤害，影响压裂增产效果。另一方面，在对这类地层开发过程中，希望能够通过注入气体进行地层能量补充，从而提高油气产量。为解决这两个问题，通常采用全程液氮伴注，但是液氮伴注给现场施工带来较大的麻烦，而且液氮存放也存在较大问题，也增加了液氮车和液氮泵车地使用费用，也出现过因液氮泵车和液氮管汇漏而加砂中途停泵的现象，严重影响了压裂效果。中国专利公开号：CN102627960B和CN103265938B，提供了自生气泡沫压裂液及类泡沫压裂体系，均是利用亚硝酸钠和氯化铵在酸性条件下反应，反应时释放出大量的惰性气体，增加了储层的压力，同时减少了“液氮伴注”，减少了施工费用，简化了施工工序，避免了液氮存放引发的安全问题。在实际反应中因催化剂和井筒液体条件差异大（pH=3～5），不但需要在酸性环境下或产生具有腐蚀性的副产物，易生成一氧化氮等副产物，毒性大，可溶性差，在天然气生产中需考虑防爆，存在安全隐患。
技术实现思路
为了克服现有易生成一氧化氮等副产物，毒性大，可溶性差存在安全隐患的问题，本专利技术提供一种高效自产气泡沫压裂液及施工方法,本专利技术通过引入高效安全化学反应，产生的气体安全可控，快速形成高质量泡沫，制得泡沫压裂液，在改造地层同时，发挥增能助排双重功效，减少地层堵塞伤害，从而达到提高产量的目的。本专利技术采用的技术方案为：一种高效自产气泡沫压裂液，该泡沫压裂液由基液、产气液和产热剂组成，其中基液、产气液和产热剂的质量比为100：（30-42）：（5-9）。所述的基液、产气液和产热剂的质量比为100：35：7。所述的基液按重量份组成为：稠化减阻剂8-10份、叠氮化钠30-50份、起泡剂3-12份、粘土稳定剂2-6份、水1500-2000份。所述的产气液按重量份组成为：次氯酸钠10-20份、硝酸钾5-8份、水700-800份。所述的产热剂为氧化钙。所述的稠化减阻剂为聚丙烯酰胺类EM30、EM30S。一种高效自产气泡沫压裂液的施工方法，具体步骤为：首先对基液和产气液进行配置，然后将基液和产气液按照比例泵入井下，最后按比例将产热剂泵入井下。所述的基液配制为：按重量份将稠化减阻剂8-10份、叠氮化钠30-50份、起泡剂3-12份、粘土稳定剂2-6份、水1500-2000份混合得到基液；产气液配制：按重量份将分次氯酸钠10份-20份、硝酸钾5-8份、水700-800份混合得到产气液。所述的基液和产气液按照比例通过混砂车吸入一起泵入井下。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种高效自产气泡沫压裂液，不需要进行液氮伴注，简化了现场工艺，减少了施工成本，通过化学反应产生的大量气体达到增加地层能量，提高储层液体流动能力，增加产量的目的。本专利技术提供的一种高效自产气泡沫增能压裂液，选用的叠氮化钠与次氯酸的化学反应，能够快速生成大量惰性安全气体，相比常规氯化铵与亚硝酸钠的反应更加迅速，并不会产生氮氧化物的有毒气体，降低施工风险，同时反应产物产生的碱性环境有利于压裂液成胶及井下管柱的防腐。本专利技术提供的一种高效自产气泡沫压裂液，通过产生泡沫，利用贾敏效应提高了地层净压力，能够快速返排，降低了压裂液对储层伤害。本专利技术提供的一种高效自产气泡沫压裂液，随着支撑剂加入产热剂，会在地层深部支撑剂所到地方产生热量，促进破胶氧化反应，减少滞留伤害。具体实施方式实施例1：为了克服现有易生成一氧化氮等副产物，毒性大，可溶性差存在安全隐患的问题，本专利技术提供一种高效自产气泡沫压裂液及施工方法,本专利技术通过引入高效安全化学反应，产生的气体安全可控，快速形成高质量泡沫，制得泡沫压裂液，在改造地层同时，发挥增能助排双重功效，减少地层堵塞伤害，从而达到提高产量的目的。本专利技术中提供的一种高效自产气泡沫压裂液，该泡沫压裂液由基液、产气液和产热剂组成，其中基液、产气液和产热剂的质量比为100：（30-42）：（5-9）。本实施例中，基液、产气液、产热剂的质量比为100：30：5；其中，该基液按重量份组成为：稠化减阻剂EM30为8份、叠氮化钠30份，起泡剂3份、粘土稳定剂2份、水1500份；该产气液按重量份组成为：次氯酸钠10份、硝酸钾5、水700份；产热剂为氧化钙。在本专利技术中起泡剂、粘土稳定剂都是采用油田公知常用的化工添加剂。本专利技术中将不再进行详细的描述。本实施例中，将基液及产气液按比例通过混砂车吸入一起泵入井下，按比例量的产热剂随着支撑剂泵入井下。液体进入井下后，反应温度为地层温度，约为45-65℃，发生产气反应：每升自产气泡沫压裂液产气100-150L，在地下起泡剂溶液在气体的扰流作用下，产生大量气泡，在稠化减阻剂的作用下，起泡剂溶液粘度高，所形成的泡沫质量好，半衰期长。在泡沫的贾敏效应下，产生较高的裂缝净压力，提高储层改造地下复杂程度。同时达到增能助排的作用。产热剂进入地下后发生放热反应：深部的破胶剂在地层吸收热量好，释放更多的自由基离子，达到更好的破胶效果。本专利技术提供的一种高效自产气泡沫压裂液及施工方法，不需要进行液氮伴注，简化了现场工艺，减少了施工成本，通过化学反应产生的大量气体达到增加地层能量，提高储层液体流动能力，增加产量的目的。本专利技术能够快速生成大量惰性安全气体，相比常规氯化铵与亚硝酸钠的反应更加迅速，并不会产生氮氧化物的有毒气体，降低施工风险，同时反应产物产生的碱性环境有利于压裂液成胶及井下管柱的防腐。通过产生泡沫，利用贾敏效应提高了地层净压力，能够快速返排，地层深部产热促进破胶，降低了压裂液对储层伤害。实施例2：本专利技术中提供的一种高效自产气泡沫压裂液，该泡沫压裂液由基液、产气液和产热剂组成，本实施例中，基液、产气液、产热剂的质量比为100：35：7；其中，该基液按重量份组成为：稠化减阻剂EM30S为9份、叠氮化钠40份，起泡剂6份、粘土稳定剂4份、水1700份；该产气液按重量份组成为：次氯酸钠15份、硝酸钾7份、水800份；产热剂为氧化钙。本实施例中，将基液及产气液按比例通过混砂车吸入一起泵入井下，按比例量的产热剂随着支撑剂泵入井下。液体进入井下后，反应温度为地层温度，约为45-65℃，发生产气反应：每升自产气泡沫压裂液产气100-150L，在地下起泡剂溶液在气体的扰流作用下，产生大量气泡，在稠化减阻剂的作用下，起泡剂溶液粘度高，所形成的泡沫质量好，半衰期长。在泡沫的贾敏效应下，产生较高的裂缝净压力，提高储层改造地下复杂程度。同时达到增能助排的作用。产热剂进入地下后发生放热反应：深部的破胶剂在地层吸收热量好，释放更多的自由基离子，达到更好的破胶效果。本专利技术不需要进行液氮伴注，简化了现场工艺，减少了施工成本，通过化学反应产生的大量气体达到增加地层能量，提高储层液体流动能力，增加产量的目的。本专利技术能够快速生成大量惰性安全气体，相比常规氯化铵与亚硝酸钠的反应更加迅速，并不会产生氮氧化物的有毒气体，降低施工风险，同时反应产物产生的碱性环境有利于压裂液成胶及井下管柱的防腐。通过产生泡沫，利用贾敏效应提高了地层净压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效自产气泡沫压裂液，其特征在于：该泡沫压裂液由基液、产气液和产热剂组成，其中基液、产气液和产热剂的质量比为100：（30‑42）：（5‑9）。

【技术特征摘要】
1.一种高效自产气泡沫压裂液，其特征在于：该泡沫压裂液由基液、产气液和产热剂组成，其中基液、产气液和产热剂的质量比为100：（30-42）：（5-9）。2.根据权利1所述的一种高效自产气泡沫压裂液，其特征在于：所述的基液、产气液和产热剂的质量比为100：35：7。3.根据权利1所述的一种高效自产气泡沫压裂液，其特征在于：所述的基液按重量份组成为：稠化减阻剂8-10份、叠氮化钠30-50份、起泡剂3-12份、粘土稳定剂2-6份、水1500-2000份。4.根据权利1所述的一种高效自产气泡沫压裂液，其特征在于：所述的产气液按重量份组成为：次氯酸钠10-20份、硝酸钾5-8份、水700-800份。5.根据权利1所述的一种高效自产气泡沫压裂液，其特征在于：所述的产热剂为氧化钙。6.根据权利1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭钢，张矿生，薛小佳，李楷，吴江，刘锦，范华波，刘怡，周晓群，胡超，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11