本发明专利技术公开了一种适用于滑溜水体系的助排剂及其使用方法，解决现有的助排剂由于配方和添加比例不合理而导致滑溜水压裂施工成本高的问题。本发明专利技术包括以下配比的物质：氟碳0.2%～0.4%、Gemini表面活性剂4%～6%、清水余量。本发明专利技术配方简单、加量少，能够在滑溜水体系中以最小的加量满足降低滑溜水表面张力的要求，符合压裂施工后返排的条件，从而实现大幅降低施工成本的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种助排剂，具体涉及的是一种适用于滑溜水体系的助排剂及其使用 方法。
技术介绍
对页岩气开采采用的滑溜水压裂技术，其施工规模大，施工方量通常达到了几万 立方米。因此，为了满足施工后的返排要求，需要在滑溜水压裂液中添加助排剂，以便降低 滑溜水返排液的表面张力，提高返排液对地层杂质的携带能力，进而提高返排效果，增大施 工后的产气量。 常规的起泡助排剂主要是由脂肪酸盐类表面活性剂、润湿剂以及其它起辅助作用 表面活性剂按一定加量配制而成的水溶液。由于需要确保返排效果，并降低返排液的表面 张力（通常需要小于24mN/m)，因而添加剂的种类较多，并且助排剂的加量通常为滑溜水体 系的1%以上，因此这也在很大程度上增加了施工的成本。 随着目前页岩气开采的不断推广，大规模、大方量滑溜水压裂施工也在不断地增 多，因此降低滑溜水压裂施工的成本就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，主要解决 现有的助排剂由于配方和添加比例不合理而导致滑溜水压裂施工成本高的问题。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下： 一种适用于滑溜水体系的助排剂，包括以下配比的物质： 氟碳 （λ 2%?(λ 4% ; Gemini表面活性剂 4%?6% ; 清水 余量。 作为优选，助排剂包括以下配比的物质： 氟碳 〇. 3% ; Gemini表面活性剂 6% ; 清水 余量。 基于上述助排剂的配方基础，本专利技术还提供了该助排剂的使用方法，其过程是：在 压裂车泵送条件下通过钢丝软管将助排剂吸入到含有乳液降阻剂、杀菌剂、黏土稳定剂和 清水的混合液中，并均匀搅拌，形成滑溜水，其中，助排剂、乳液降阻剂、杀菌剂、黏土稳定剂 的配比分别为：助排剂0. 09%?0. 11%、乳液降阻剂0. 05%?0. 1%、杀菌剂0. 1%?0. 2%、黏 土稳定剂〇. 1%?〇. 2%、清水余量。 作为优选，所述助排剂、乳液降阻剂、杀菌剂、黏土稳定剂的配比分别为：助排剂 0. 1%、乳液降阻剂0. 1%、杀菌剂0. 2%、黏土稳定剂0. 2%、清水余量。 本专利技术的设计原理在于，其采用0. 2%?0. 4%的氟碳以及4%?6%的Gemini表面 活性剂配制助排剂，由于氟碳表面活性剂具有非常高的表面活性，能够有效降低液体的表 面张力，而Gemini表面活性剂具有低CMC值、低表面张力的优点，并且Gemini表面活性剂 的CMC值比传统表面活性剂CMC值低1、2个数量级，C20值（降低水的界面张力20mN / m时 所需表面活性剂的浓度）低2、3个数量级，因而Gemini表面活性剂与氟碳表面活性剂复配 成的混合体系可以产生协同效应，能够获得比单一表面活性剂更优异的效果。同时，在适当 的配制比例下，Gemini表面活性剂与氟碳配合后，体现出了优良的润湿能力，完全能够替代 常规起泡助排剂中的润湿剂。因此，在氟碳、Gemini表面活性剂结合后的作用下，可以使助 排剂的加量为〇. 1%?〇. 2%时，滑溜水的表面张力就能够降低至24mN/m以下，达到常规助 排剂需要至少加入1%才能确保滑溜水的表面张力降低至相同水平的目的。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果： (1)本专利技术配方简单、性能稳定、经济适用。 (2)本专利技术通过合理的组分选择及配比设计，有效解决了现有助排剂添加剂种类 多、配制成本高的缺陷，其助排剂0. 1%水溶液的表面张力就能达到常规助排剂至少1%水 溶液的表面张力，因而性能高效、显著；并且，由于压裂施工时助排剂加量低，因此，在后期 返排液处理过程中还可以有效地缩短处理工艺时间，降低处理的成本。本专利技术突破了现有 技术的限制，实现了创新，很好地顺应了目前大规模、大方量滑溜水压裂施工不断增多的趋 势，为企业以最小的技术成本获得最大生产效益提供了强有力的保障。 (3)本专利技术性价比非常高，并且易于批量化制备生产，因此具有很高的实用价值和 推广价值。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实 施例。 实施例 本专利技术提供了一种新的助排剂，可以很好地适用于滑溜水体系，满足滑溜水压裂 施工后的返排要求。本专利技术的助排剂包括氟碳、Gemini表面活性剂以及清水；各个组分的 质量比分别为：氟碳〇. 2%?0. 4%、Gemini表面活性剂4%?6%、清水余量。 而该种助排剂的具体使用方式则为：将配制好的助排剂直接运往施工现场，并在 滑溜水压裂液配液过程中，在压裂车泵送条件下通过钢丝软管将助排剂吸入到含有乳液降 阻剂、杀菌剂、黏土稳定剂和清水的混合液中，并均匀搅拌，形成滑溜水，其中，助排剂、乳液 降阻剂、杀菌剂、黏土稳定剂的配比分别为：助排剂0. 09%?0. 11%、乳液降阻剂0. 05%? 0. 1%、杀菌剂0. 1%?0. 2%、黏土稳定剂0. 1%?0. 2%、清水余量。本专利技术使用助排剂配制滑 溜水时所采用的乳液降阻剂、黏土稳定剂亦与现有滑溜水的降阻剂和黏土稳定剂不同，并 且其杀菌剂采用的是浓度为10%的季铵盐双子表面活性剂，纯度为99%。 具体来说，上述乳液降阻剂的制备步骤如下： (1)利用蒸馏水将丙烯酰胺水解，并将丙烯酸钠与丙烯酰胺水解液混合，形成混合液 ? (2) 将液体石蜡与Span-80混合形成混合液二； (3) 向混合液一中加入任意一种磺酸盐，并均匀搅拌，形成混合液三； (4) 将混合液三加入到混合液二中混合，形成混合液四； (5) 将混合液四升温至30?35°C，并保温5?6h，形成乳液； (6) 利用反相破乳剂将乳液破乳，得到乳液降阻剂；所述的丙烯酸钠、丙烯酰胺、磺酸 盐、液体石蜡和Span-80的质量比为1 : 1.2 : 0.1 : 2 : 0.15。 而黏土稳定剂的制备步骤则如下： (1) 向三口烧瓶中加入三乙胺，并在冷水浴条件下滴加稀盐酸，滴加的时间控制在 90min左右，可以很好地确保后续加入环氧氯丙烷搅拌后，使得整个混合液的PH值保持在 弱碱性的范围； (2) 在室温下恒温2?2. 5h ; (3) 加入环氧氯丙烷，并于常温下搅拌30?40min，使三口烧瓶中的液体呈弱碱性； (4) 恒温静置，直至三口烧瓶中的液体澄清时将其浓缩干燥，得到黏土稳定剂；所述三 乙胺、稀盐酸和环氧氯丙烷的质量比为1 : 0.42 : 0.52。 采用上述乳液降阻剂和黏土稳定剂来与本专利技术配制的助排剂配合制备滑溜水，不 仅各个添加剂配合后，匹配性好，而且能够显著增强滑溜水的使用效果。相比现有滑溜水的 优势在于：乳液降阻剂在合成过程中引入了亲水基团与抗盐基团，相比传统的粉末状降阻 齐IJ，该种乳液降阻剂有效地改善了水溶的性能，使得溶解速度和抗盐能力得到了明显的提 高，试验表明，本专利技术乳液降阻剂在清水中的溶解时长约为现有降阻剂溶解时长的1/15左 右；而黏土稳定剂较常规的无机盐类黏土稳定剂具有更好的防膨化能力，能够很好地降低 滑溜水的滤失量，进而有利于防止地层水化膨胀。 下面以一个试验案例来说明本专利技术配制的助排剂相比传统助排剂所具有的优势。 本专利技术助排剂中的氟碳和Gemini表面活性剂的质量比分别为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于滑溜水体系的助排剂，其特征在于，包括以下配比的物质：氟碳 0.2%～0.4%；Gemini表面活性剂 4%～6%；清水 余量。
【技术特征摘要】
1. 一种适用于滑溜水体系的助排剂，其特征在于，包括以下配比的物质： 氟碳 0? 2%?0? 4% ; Gemini表面活性剂 4%?6% ; 清水 余量。2. 根据权利要求1所述的一种适用于滑溜水体系的助排剂，其特征在于，包括以下配 比的物质： 氟碳 〇. 3% ; Gemini表面活性剂 6% ; 清水 余量。3. 如权利要求1或2所述的助排剂的使用方法，其特征在于，在压裂车泵送条件下通 过钢丝软管将助排剂吸入到含有乳液降阻剂、杀菌剂、黏土稳定剂和...
【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，王彬，成强，朱和，
申请(专利权)人：四川省威尔敦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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