一种煤层气井泡沫压裂液体系及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种煤层气井泡沫压裂液体系，具体涉及一种能够在煤层气井压裂时达到充分携砂、迅速反排、减少煤层伤害目的，不含大分子稳泡剂的泡沫压裂液体系及其制备方法。该煤层气井泡沫压裂液体系，由以下质量百分比的原料组分配制而成：无机盐1-3％；SSN表面活性剂0.1-0.3％；FK-18表面活性剂0.2-0.4％；RX-013表面活性剂0.5-0.7％；水95.6-98.2％。本发明专利技术中的泡沫压裂液体系配方简单、无稳泡剂，在泡沫压裂液已有特点的基础上进一步减小了对煤层的伤害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤层气井泡沫压裂液体系，具体涉及一种能够在煤层气井压裂时达到充分携砂、迅速反排、减少煤层伤害目的，不含大分子稳泡剂的泡沫压裂液体系及其制备方法。
技术介绍
煤层气成藏机理复杂，储层基质具有明显的低孔、低渗、低含气饱和度的特点；杨氏模量小、泊松比大，易产生变形；煤层的节理、裂缝极其发育；煤层是很强的吸附介质，极易受到伤害。煤层的这些特点使煤层极容易吸附外来流体，引起煤层孔隙的堵塞和基质的膨胀，从而严重影响产气量。 常规煤层气井如果不经过压裂改造很难获得产能，这就对带入地层的压裂液有很高的要求。线性胶压裂液中含有大量大分子物质；交联压裂液中均含有大量大分子物质，但是在煤层低温下不容易破胶；清洁压裂液破胶彻底，但是成本高。 目前煤层压裂使用最广泛的活性水压裂液由于粘度低，携砂困难，需大排量，易引起煤粉运移堵塞。泡沫压裂液以其失水小、携砂能力强、反排能量足的特点，在煤层气井压裂中有很好的应用前景。 但常规泡沫压裂液比如泡沫压裂液，也是在已有的线性胶、交联胶、清洁压裂液作为稳泡剂基础上加入稳泡剂制得，但是，稳泡剂中存在的大分子物质易吸附、在煤层低温下不容易破胶的问题仍然存在。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种煤层气井泡沫压裂液体系，该泡沫压裂液粘度高、携砂能力强、失水小、对煤层伤害小，能够将支撑剂带入地层的同时利用自身残余能量顺利反排。 本专利技术的另一个目的还在于提供一种煤层气井泡沫压裂液体系的制备方法。 本专利技术的目的是这样实现的，一种煤层气井泡沫压裂液体系，由以下质量百分比的原料组分配制而成：无机盐1-3％；SSN表面活性剂0.1-0.3％；FK-18表面活性剂0.2-0.4％；RX-013表面活性剂0.5-0.7％；水95.6-98.2％。 其中，SSN表面活性剂为十二烷基硫酸钠，FK-18表面活性剂为广汉阜康公司生产的WD-18，RX-013表面活性剂为荣欣公司生产的WZJ-013。将三种混合使用，泡沫体积和半衰期最好，并且按照上述配比将三种起泡剂混合之后的总体浓度也不高，为1％。 具体地，测试本专利技术提供的煤层气井泡沫压裂液体系性能的方法为： 将100mL体积的泡沫压裂液倒入浆杯中，用高速搅拌器在≥5000r/min高速下搅拌1min，将起泡的泡沫倒入500mL量筒中，记录泡沫体积并记录析出一半液体所用的时间即泡沫半衰期。 试验结果表明： 由于本专利技术的泡沫压裂液体系不含大分子稳泡剂，不需要交联，所以不存在煤层低温条件下破胶困难的问题；本专利技术泡沫压裂液体系在170s-1下剪切2h能保持100MPa.s高粘度，携砂能力强；本发明泡沫压裂液体系泡沫质量为75％-80％，含水量低、粘度高，几乎无失水。本专利技术的特点是：本专利技术涉及一种煤层气井泡沫压裂液体系。该泡沫压裂液由一种无机盐、三种表面活性剂和清水按一定质量百分比混合而成。本专利技术解决了目前煤层气用压裂液中其它压裂液破胶困难、携砂能力小、失水大的问题，由于泡沫压裂液体系中不含稳泡剂，也大大减小了煤层伤害的问题。 进一步地，由以下质量百分比的原料组分配制而成：无机盐2％；SSN表面活性剂0.1％；FK-18表面活性剂0.3％；RX-013表面活性剂0.6％；水97％。 进一步地，为了减小水对最终产品性能的影响，优选地，所述水为去离子水。 进一步地，所述的无机盐为氯化钠、氯化铵、氯化钾中的任意一种或多种的组合。 所述的无机盐最佳使用氯化钾，最佳使用浓度为2％；所述的SSN表面活性剂最佳使用浓度为0.1％；所述的FK-18表面活性剂最佳使用浓度为0.3％；所述的RX-013表面活性剂最佳使用浓度为0.6％；所述的水最好为去离子水，最佳使用浓度为97％。 本专利技术中的泡沫压裂液体系配方简单、无稳泡剂，在泡沫压裂液已有特点的基础上进一步减小了对煤层的伤害。 本专利技术提供的一种煤层气井泡沫压裂液体系的制备方法，包括如下步骤： 步骤1.将预设百分比的所述无机盐和所述水混合，搅拌至所述无机盐完全溶解，配制成盐水； 步骤2.将预设百分比的所述表面活性剂SSN加入到所述盐水中，充分搅拌直至溶解，制成第一混合液； 步骤3.将预设百分比的所述表面活性剂FK-18加入所述第一混合液中，制成第二混合液； 步骤4.将预设百分比的所述表面活性剂RX-013加入到所述第二混合液中，制得煤层气井泡沫压裂液体系。 通过该制备方法制成的泡沫压裂液，与现有技术相比具有如下特点:泡沫压裂液成分少，配方简单,泡沫质量高，粘度高，携砂能力强；不含大分子物质，对煤层污染小，失水小，进一步降低了污染储层的风险；而且成本低廉，制备工艺简单。 附图说明 图1为本专利技术提供的泡沫压裂液最佳浓度时的流变曲线； 图2为本专利技术提供的一种煤层气井泡沫压裂液体系的制备流程图。 具体实施方式 下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。 一种煤层气井泡沫压裂液体系，由以下质量百分比的原料组分配制而成：无机盐1-3％；SSN表面活性剂0.1-0.3％；FK-18表面活性剂0.2-0.4％；RX-013表面活性剂0.5-0.7％；水95.6-98.2％。 其中，SSN表面活性剂为十二烷基硫酸钠，FK-18表面活性剂为广汉阜康公司生产的WD-18，RX-013表面活性剂为荣欣公司生产的WZJ-013，将三种混合使用，泡沫体积和半衰期最好，并且按照上述配比将三种起泡剂混合之后的总体浓度也不高，为1％。 具体地，测试本专利技术提供的煤层气井泡沫压裂液体系性能的方法为： 将100mL体积的泡沫压裂液倒入浆杯中，用高速搅拌器在≥5000r/min高速下搅拌1min，将起泡的泡沫倒入500mL量筒中，记录泡沫体积并记录析出一半液体所用的时间即泡沫半衰期。 试验结果表明： 由于本专利技术的泡沫压裂液体系不含大分子稳泡剂，不需要交联，所以不存在煤层低温条件下破本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层气井泡沫压裂液体系，其特征在于：由以下质量百分比的原料组分配制而成：无机盐1‑3％；SSN表面活性剂0.1‑0.3％；FK‑18表面活性剂0.2‑0.4％；RX‑013表面活性剂0.5‑0.7％；水95.6‑98.2％。

【技术特征摘要】
1.一种煤层气井泡沫压裂液体系，其特征在于：由以下质量
百分比的原料组分配制而成：无机盐1-3％；SSN表面活性剂
0.1-0.3％；FK-18表面活性剂0.2-0.4％；RX-013表面活性剂
0.5-0.7％；水95.6-98.2％。
2.根据权利要求1所述的一种煤层气井泡沫压裂液体系，其特
征在于：
由以下质量百分比的原料组分配制而成：无机盐2％；SSN表面
活性剂0.1％；FK-18表面活性剂0.3％；RX-013表面活性剂0.6％；
水97％。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤层气井泡沫压裂液体系，
其特征在于：
所述水为去离子水。
4.根据权利要求3所述的一种煤层...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨苏，杨兆中，刘敏，李小刚，周志凌，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51