本发明专利技术公开了一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成：胶凝剂1.0％～2.0％，胶束促进剂2.0％～4.0％，温度稳定剂0.1％～0.5％，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸或十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或几种；所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁；所述胶束促进剂为含三价金属离子的有机络合物。另外，本发明专利技术还公开了该无水压裂液的制备方法。本发明专利技术的胶凝剂在常温下为液体，流动性好，压裂液制备工艺简单，成胶速度可控，可满足130℃以下页岩层的压裂改造，无需破胶剂，在地层温度和压力下压裂液气化，通过井管排出地面后可再回收利用，无废液外排和污染，具有环保等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油化工
，具体涉及。
技术介绍
进入20世纪90年代，国外页岩气开发迅猛发展，技术逐步成熟。据统计全球页岩气资源量为456.24X 1012m3，其中美国的页岩气资源量达到14X1012~20X1012m3，页岩气的勘探开发使美国天然气储量增加了 40%。2010年页岩气产量超过了天然气总产量的15%,非常规页岩气已经成为美国的主力气源之一。页岩气开采的核心技术是水力压裂，在美国超过一半的天然气都是通过压裂获得，开发使用的压裂液体系包括滑溜水压裂液和复合压裂液体系。由于非常规页岩气储集层物性较差，渗透率和孔隙度较低，常规压裂液容易造成水相圈闭伤害；另外，这种“万方液千方砂”式的大型压裂产生大量的返排液，处置不当会造成地表水的污染等问题，因此页岩气的开采在多个国家受到质疑。这也是目前页岩气储层水力压裂和开发面临的诸多亟待解决的问题之一。LPG压裂液的出现极大地缓解了压裂液对环境和水资源的压力。LPG压裂液是利用挥发性液化石油气取代水的一种新型压裂液体系，该压裂液的流变性、摩阻性、抗滤失性以及在支撑剂运移方面与传统的压裂液体系相似，很大程度上避免了传统压裂液的弊端，大大的提高了开采效率。我国陆域页岩气地质资源为134.42万亿立方米，开发经济价值巨大。页岩气资源开发在我国刚刚起步，经验不足，技术匮乏，这些因素制约着中国页岩气的发展。我国页岩层属于陆相沉积，这种岩层主要以粘土矿物伊蒙石为主，压裂时极易产生粘土膨胀，严重影响页岩气开发效果。候向前等报道了非常规储集层低碳烃无水压裂液，主要介绍了一种无水压裂液交联剂。这种交联剂可以使煤油、正己烷和正辛烷形成LPG压裂液，该技术采用两步法成胶，速度慢，施工工艺复杂，压裂液耐高温性能差。在90°C时压裂液粘度为41.38mPa.S。申请号为201310359226.6公开了一种丁烷基压裂液及其制备方法，它以丁烷为基液，主要采用低碳醇合成的二烷基磷酸酯增稠剂，采用偏铝酸钠做交联剂。这种方法制备的压裂液在70°C时粘度只有50mPa *s左右，采用两步成胶法制备压裂液，制备工艺复杂，成胶速度慢，耐温能力差，满足不了页岩气井压裂施工对压裂液的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种适合非常规储层压裂用无水压裂液。该无水压裂液采用一步法成胶且成胶速度可控，可满足130°C以下页岩层的压裂改造，该压裂液无需破胶剂，在地层温度和压力下，压裂液气化通过井管排出地面后可再回收利用，无废液外排和污染，具有环保等优点。压裂液在170^,1301:下压裂液粘度≥90mPa *s ;在110°C，17084下连续剪切60min后压裂液粘度> 300mPa *s，同时压裂液具有剪切变稀的特性，压裂液对岩心伤害平均为4.94%。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0%~2.0%，胶束促进剂2.0%~4.0%，温度稳定剂0.1%~0.5%，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸或十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或几种；所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇，混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为25%~40%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为40 %~70 %，长碳链烷基醇的质量百分含量为5 %~20 %，所述低碳链烷基醇为C1-C4烷基醇中的一种或几种，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的一种或几种，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的一种或几种；所述胶束促进剂为含三价金属离子的有机络合物，其中三价金属离子为三价铝离子或三价铁离子，含三价金属离子的有机络合物为三价金属离子的无机盐与油酸三乙醇胺反应的反应产物和乙二醇单丁醚的混合物，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为8%~15%。上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0 %~1.5 %，胶束促进剂2.5 %~3.5 %，温度稳定剂0.1 %~0.3 %，余量为烷基烃类。上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为30 %~35 %，中长碳链烷基醇的质量百分含量为50 %~65 %，长碳链烷基醇的质量百分含量为5%~15%。上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0%，胶束促进剂3.0%，温度稳定剂0.2%，余量为烷基烃类。上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为30%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为60%，长碳链烷基醇的质量百分含量为10%。上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述二烷基磷酸酯铁的制备方法包括以下步骤:步骤一、P2O5和磷酸三丁酯在反应温度为90°C~100°C的条件下搅拌反应0.5h~lh，然后向反应产物中加入混合醇，在反应温度为80°C~90°C的条件下搅拌反应6h~8h，得到二烷基磷酸酯；P205与磷酸三丁酯的摩尔比为1: (I~1.3)，混合醇与P2O5的摩尔比为(3 ~4):1 ;步骤二、向步骤一中所述二烷基磷酸酯中加入无水硫酸铁，在反应温度为100°C~120°C的条件下搅拌反应4h~6h，得到二烷基磷酸酯铁；所述二烷基磷酸酯与无水硫酸铁的摩尔比为(3~5):1。上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述三价金属离子的无机盐与油酸三乙醇胺反应的反应温度为50°C~60°C，反应时间为3h~5h，油酸三乙醇胺与三价金属离子的摩尔比为1: (I~2.5)。 上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述三价金属的无机盐为三价金属的硫酸盐或氯化物。另外，本专利技术还提供了一种制备上述无水压裂液的方法，其特征在于，该方法为:在-30°C~-10°C的耐压密闭环境下，将胶凝剂加入烷基烃类中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和胶束促进剂，搅拌Imin~5min，得到无水压裂液。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术采用胶凝剂、胶束促进剂和温度稳定剂，基液以短碳链的烷基烃类为基液，采用低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇合成不同碳链长度的二烷基磷酸酯铁胶凝剂，胶凝剂在常温下为液体，流动性好，一步成胶，简化了压裂液的制备工艺，同时加入胶束促进剂和温度稳定剂，加快了压裂液的成胶速度，使压裂液的抗温性等均得到显著提高。2、本专利技术的压裂液制备简单，无伤害，可满足130°C以下页岩层的压裂改造，该压裂液无需破胶剂，在地层温度和压力下，压裂液气化通过井管排出地面后可再回收利用，无废液外排和污染，具有环保等优点。3、本专利技术的压裂液在170s-1，130°C下粘度≥90mPa.s ;在110°C,170s_1下连续剪切60min后压裂液粘度> 300mPa.s,同时压裂液具有剪切变稀的特性，压裂液对岩心伤害平均为4.94% ο下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。【附图说明】 图1为本专利技术实施例5的压裂液的抗剪切性能。图2为本专利技术实施例5的压裂液的耐温性能。【具体实施方式】实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：胶凝剂1.0％～2.0％，胶束促进剂2.0％～4.0％，温度稳定剂0.1％～0.5％，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸或十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或几种；所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇，混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为25％～40％，中长碳链烷基醇的质量百分含量为40％～70％，长碳链烷基醇的质量百分含量为5％～20％，所述低碳链烷基醇为C1‑C4烷基醇中的一种或几种，中长碳链烷基醇为C6‑C10烷基醇中的一种或几种，长碳链烷基醇为C12‑C16烷基醇中的一种或几种；所述胶束促进剂为含三价金属离子的有机络合物，其中三价金属离子为三价铝离子或三价铁离子，含三价金属离子的有机络合物为三价金属离子的无机盐与油酸三乙醇胺反应的反应产物和乙二醇单丁醚的混合物，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为8％～15％。
【技术特征摘要】
1.一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0 %~2.0 %，胶束促进剂2.0 %~4.0 %，温度稳定剂0.1 %~0.5 %，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸或十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或几种；所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇，混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为25%~40%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为40%~70%，长碳链烷基醇的质量百分含量为5%~20%，所述低碳链烷基醇为C1-C4烷基醇中的一种或几种，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的一种或几种，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的一种或几种；所述胶束促进剂为含三价金属离子的有机络合物，其中三价金属离子为三价铝离子或三价铁离子，含三价金属离子的有机络合物为 三价金属离子的无机盐与油酸三乙醇胺反应的反应产物和乙二醇单丁醚的混合物，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为8%~15%。2.根据权利要求1所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0%~1.5 %，胶束促进剂2.5%~3.5 %，温度稳定剂0.1%~0.3%，余量为烷基烃类。3.根据权利要求2所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，所述混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为30%~35%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为50 %~65 %，长碳链烷基醇的质量百分含量为5 %~15 %。4.根据权利要求2所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0 %，胶束促...
【专利技术属性】
技术研发人员：王满学，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。