清洁压裂液组合物、清洁压裂液及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种清洁压裂液组合物、清洁压裂液及其制备方法和应用，属于油气化学剂技术领域。本申请清洁压裂液组合物包括芥酸酰丙基二甲胺、氨基酸、芥酸酰基氨基酸钠和芥酸基酰胺丙基甜菜碱，本申请通过芥酸酰丙基二甲胺、氨基酸、芥酸酰基氨基酸钠和芥酸基酰胺丙基甜菜碱的复配，能够使得各组分相互交联形成基于超分子结构的表面活性剂体系，从而使得各组分充分发挥效用的同时产生协同作用，使得压裂液体系具备优异的粘弹性能、稳定性能、流变性能和耐剪切性能，并且不再需要加入季铵盐阳离子表面活性剂和聚合物增稠剂，从而能够有效避免地层破坏和环境污染问题，并使得清洁压裂液具备与地层水配伍性良好的优点。液具备与地层水配伍性良好的优点。液具备与地层水配伍性良好的优点。

【技术实现步骤摘要】
清洁压裂液组合物、清洁压裂液及其制备方法和应用


[0001]本申请属于油气化学剂
，尤其涉及一种清洁压裂液组合物、清洁压裂液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]压裂作为油气井增产的措施之一，其通过向地层注入压裂液，使地层的裂缝扩大以及造成新的裂缝并填入支撑剂，从而提高地层的渗透率。其中，由于压裂液具备传递压力、形成地层裂缝和携带支撑剂进入裂缝的作用，从而使得其是影响压裂效果的关键因素。因此，开发性能优异、化学结构稳定且成本较低的压裂液体系是油气储层渗吸开采领域中亟待解决的问题。
[0003]清洁压裂液为在盐水中添加表面活性剂形成的一种低粘阳离子胶凝液。其中，可用的表面活性剂主要为含有饱和长链烷烃的阳离子表面活性剂和含有不饱和长链烷烃链的阳离子或两性表面活性剂。例如，公告号为CN 104710974B的专利公开了一种低聚表面活性剂清洁压裂液及其制备方法，其由低聚多烷基多季铵盐阳离表面活性剂、无机反离子、有机反离子和助溶剂组成；公布号为CN 115537193A的专利申请公开了一种高效清洁压裂液的制备方法及应用，其利用直链饱和脂肪酸、甲醇、3
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二甲氨基丙胺、(3
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溴丙基)三甲基溴化铵合成得到季铵盐表面活性剂之后，将该季铵盐表面活性剂与烷烃链长10
‑
18的羧酸盐及无烷烃链的小分子羧酸盐复配成高效清洁压裂液，从而实现了低温稳定性好的效果，适宜长期储存。
[0004]但是，现有清洁压裂液中普通使用季铵盐阳离子表面活性剂和聚合物增稠剂，其中，季铵盐阳离子表面活性剂容易在地层中产生吸附，会对地层造成二次破坏；聚合物增稠剂则容易产生环境污染问题，并且影响压裂液的流变性能和耐剪切性能，极大限制清洁压裂液的实际应用。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种清洁压裂液组合物、清洁压裂液及其制备方法和应用，旨在解决现有清洁压裂液使用季铵盐阳离子表面活性剂和聚合物增稠剂所造成的地层破坏、环境污染，以及流变性能与耐剪切性能下降的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请的技术方案是：
[0007]本申请的第一方面提供一种清洁压裂液组合物。其中，所述清洁压裂液组合物包括芥酸酰丙基二甲胺、氨基酸、芥酸酰基氨基酸钠和芥酸基酰胺丙基甜菜碱。
[0008]结合第一方面优选地，所述清洁压裂液组合物的组成为：
[0009]芥酸酰丙基二甲胺、氨基酸、芥酸酰基氨基酸钠和芥酸基酰胺丙基甜菜碱，且所述芥酸酰丙基二甲胺、所述氨基酸、所述芥酸酰基氨基酸钠和所述芥酸基酰胺丙基甜菜碱的摩尔比为12:4.5:12:3
‑
5。
[0010]结合第一方面优选地，所述芥酸酰丙基二甲胺为式[i]所示化合物：
[0011][0012]其中，R1为芥酸基烷基。
[0013]结合第一方面优选地，所述氨基酸为天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、赖氨酸等氨基酸中的任一种。
[0014]结合第一方面优选地，所述芥酸酰基氨基酸钠为芥酸酰基肌氨酸钠、芥酸酰基甘氨酸钠、芥酸酰基谷氨酸钠等芥酸酰基氨基酸钠中的任一种。
[0015]结合第一方面优选地，所述芥酸酰基氨基酸钠的制备方法包括：
[0016]使芥酸与氯化磷反应，收获芥酸酰氯；
[0017]维持pH＝10
‑
12的条件下，使所述芥酸酰氯与氨基酸钠反应，即得所述芥酸酰基氨基酸钠。
[0018]结合第一方面优选地，所述芥酸基酰胺丙基甜菜碱为式[ii]所示化合物：
[0019][0020]其中，R2为芥酸基烷基。
[0021]本申请的第二方面提供一种清洁压裂液，所述清洁压裂液是以第一方面所述清洁压裂液组合物作为有效成分制成。
[0022]本申请的第三方面提供第二方面所述清洁压裂液的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0023]使所述清洁压裂液组合物的各组分按照所述配比溶解于溶剂中，超声，即得所述清洁压裂液。
[0024]本申请的第四方面提供第二方面所述清洁压裂液在低渗透油气储层的压裂作业中的应用。
[0025]与现有技术相比，本申请实施例的优点或有益效果至少包括：
[0026]本申请第一方面提供的清洁压裂液组合物，其通过芥酸酰丙基二甲胺、氨基酸、芥酸酰基氨基酸钠和芥酸基酰胺丙基甜菜碱的复配，能够使得各组分相互交联形成基于超分子结构的表面活性剂体系，从而使得各组分充分发挥效用的同时产生协同作用，一方面使得压裂液体系具备优异的粘弹性能、稳定性能、流变性能和耐剪切性能；另一方面，不再需要加入季铵盐阳离子表面活性剂和聚合物增稠剂等，从而能够有效避免地层破坏和环境污染问题，并使得清洁压裂液具备与地层水配伍性良好的优点；第三方面，该组合物中的原料均为无污染的降解性环保材料，有利于推广应用。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的清洁压裂液VES1
‑
VES8的剪切粘度曲线图；
[0029]图2为本申请实施例提供的清洁压裂液DVES1
‑
DVES5的剪切粘度曲线图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]在本实施例以下描述中，术语“和/或”用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B和同时存在A和B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0032]在本实施例以下描述中，术语“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b或c中的至少一项(个)”，或，“a，b和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a
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b(即a和b)，a
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c，b
‑
c，或a
‑
b
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c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。
[0033]本领域技术人员应当理解，在本申请实施例以下描述中，序号的先后并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0034]在本申请实施例中使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清洁压裂液组合物，其特征在于，包括芥酸酰丙基二甲胺、氨基酸、芥酸酰基氨基酸钠和芥酸基酰胺丙基甜菜碱。2.根据权利要求1所述的清洁压裂液组合物，其特征在于，所述清洁压裂液组合物的组成为：芥酸酰丙基二甲胺、氨基酸、芥酸酰基氨基酸钠和芥酸基酰胺丙基甜菜碱，且所述芥酸酰丙基二甲胺、所述氨基酸、所述芥酸酰基氨基酸钠和所述芥酸基酰胺丙基甜菜碱的摩尔比为12:4.5:12:3
‑
5。3.根据权利要求1或2所述的清洁压裂液组合物，其特征在于，所述芥酸酰丙基二甲胺为式[i]所示化合物：其中，R1为芥酸基烷基。4.根据权利要求1或2所述的清洁压裂液组合物，其特征在于，所述氨基酸为天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、赖氨酸等氨基酸中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成俊，夏娟，韩薇薇，李欣欣，马国艳，展转盈，王思雨，王乐，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：