一种中高温清洁压裂液及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可在较高地层温度条件下使用的中高温清洁压裂液及其制备方法，包含Ｇｅｍｉｎｉ阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、电解质盐、反离子盐、助溶剂和水。本发明专利技术清洁压裂液用于油气田压裂，清洁压裂液主要包括：２ｗｔ％～５ｗｔ％的表面活性剂，１ｗｔ％～４ｗｔ％的两性表面活性剂，１ｗｔ％～４ｗｔ％电解质，０．０５ｗｔ％～０．１５ｗｔ％反离子，助溶剂０．１％～１．５％，在搅拌条件下形成粘弹性流体。该体系粘弹性高，摩阻低，可在９０℃到１３０℃温度范围内保持良好的悬砂性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油气田开发过程中压裂增产措施的一种压裂液，具体涉及一种可在较高地层温度条件下使用的中高温清洁压裂液及其制备方法。
技术介绍
压裂作为油气藏的主要增产、增注措施已得到迅速发展和广泛应用，压裂液是压裂技术的重要组成部分。国内外最常用的压裂液主要是以天然植物胶、纤维素和合成聚合物为稠化剂的水基压裂液，目前已在各油田得到了广泛应用，并取得了良好的增产效果。但水基聚合物压裂液体系的缺陷是压裂液破胶不完全，而且破胶后残渣会堵塞岩石孔隙和裂缝，降低裂缝支撑带导流能力和油气层渗透率，从而大大降低压裂效果，导致压裂增产效果不能达到最佳。 从环境保护和防止地层岩缝损害出发，提出使用粘弹性表面活性剂压裂液VES(Visco-Elasitic Surfactant)。VES压裂液由低分子阳离子表面活性剂、盐溶液和水等配置而成。VES压裂液依靠流体的塑性和结构携带支撑剂而不是流体的粘度，因此VES压裂液在低粘度的情况下能有效地输送支撑剂，有效降低摩阻；不需要交联剂、破胶剂和其它化学添加剂，排液能力强，压裂液残渣含量几乎为零，因此无地层伤害并能使充填层保持良好的导流能力，能更有效的提高油气井产能，充分达到油气藏压裂的目的。 目前使用的清洁压裂液体系的耐温能力较差，一般在60～80℃，不适合在较高地层温度的深井条件下使用，因此限制了该技术的推广应用。 Gemini表面活性剂是近年来发展较快的一类新型表面活性剂，Gemini表面活性剂一般应有两个疏水的烷基链和两个离子头基和一个联接基团。根据离子头的不同可分为阳离子型Gemini表面活性剂、阴离子型Gemini表面活性剂、非离子型Gemini表面活性剂和两性离子型Gemini表面活性剂。两个具有不同离子头和疏水链结构联接而成的为不对称Gemini表面活性剂。该类双子表面活性剂的联接基团可以是刚性链也可以是柔性链。由于其结构特殊，而具有特殊的性能，它的这些性能都远远优于以往的表面活性剂，近年来已经发展成为表面活性剂的研究热点。与传统单链表面活性剂相比，Gemini表面活性剂具有如下特征性质1)易吸附在气/液表面，能更有效地降低水溶液表面张力；2)易聚集生成胶团；3)具有良好的增溶能力；4)独特的流变性能；5)与普通表面活性剂有显著的协同效应。 国内外相关专利及文献 Qi Qu，Erik B.Nelson，Dean.M.Willberg，Mathew M.Samuel etal.Compositions containing aqueous viscosifying surfactants and methods for applyingsuch compositions in subterranean formations.US6435277，1999-02-23. J.Ernest Brown，Roger J.Card，Erik B.Nelson.Methods and compositions fortesting subterranean formations.US5964295，1999-10-12. Leiming Li，Lijun Lin，Carlos Abad，Toan Bui.Acidic internal breaker forviscoelastic surfactant fluids in brine.US7635028，2009-12-22. Yiyan Chen，Jesse C.Lee，Eric Hanson.Viscoelastic surfactant fluid systemscomprising an aromatic sulfonate and methods of using same.US7507693，2009-03-24. Isabelle Couillet，Trevor Hughes.Aqueous fracturing fluid.US7427583，2008-09-23. Allwyn Colaco，Jean-Pierre Marchand，Fang Li，Manilal S.Dahanayake.Viscoelastic surfactant fluids having enhanced shear recovery，rheology and stabilityperformance.US7279446，2007-10-09. Jian Zhou，Trevor Hughes.Aqueous viscoelastic fluid.US7279446，2006-05-02.Richard D.Hutchins，Marie Noelle Dessinges，Carlos Abad，Erik Nelson.Methods of limiting leak off and damage in hydraulic fractures.US7398829，2008-07-15. Mathew M.Samuel，Frank F.Chang，Roger J.Card，Ronnie L.Thomas.Compositions containing aqueous viscosifying surfactants and methods for applyingsuch compositions in subterranean formations.US6637517，2003-10-28. 杨彪；吴伟；鞠玉芹；张秀芹；李海涛，新型清洁压裂液(VES-SL)的研制及现场应用.天然气技术.2007，(02)，55-57. 卢拥军；房鼎业；杨振周；宫长利；王海楼；强会彬，粘弹性清洁压裂液的研究与应用.石油与天然气化工.2004，(02)，45-46. 刘新全；易明新；赵金钰；海云；王勇，粘弹性表面活性剂(VES)压裂液.油田化学.2001，(03)，82-86. 赵梦云；赵忠扬；赵青；尹燕，中高温VES压裂液用表面活性剂NTX-100.油田化学.2004，(03)，27-29. 张朝举；何兴贵；关兴华；王均；王萍，国内低中温清洁压裂液研究进展及应用展望.钻采工艺.2009，(03)，93-96. 张洁；曹毅，调整型水基清洁压裂液室内研究.石油钻采工艺.2009，(03)，104-107. 周成裕；陈馥；黄磊光；段培珍，一种高温抗剪切聚合物压裂液的研制.钻井液与完井液.2008，(01)，67-68.
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，按本专利技术的制备方法得到的中高温清洁压裂液是一种在高温下保持优异的粘度特性的粘弹性表面活性剂清洁压裂液，可用于油气田压裂增产。 为达到上述目的，本专利技术的中高温清洁压裂液按质量百分比含Gemini阳离子表面活性剂2％～5％，两性表面活性剂1％～4％，电解质盐1％～4％，反离子0.05％～0.15％，助溶剂0.1％～1.5％，余量为水。 所述Gemini阳离子表面活性剂为下列烷基季铵盐双子表面活性剂中的一种或数种混合物 所述Gemini阳离子表面活性剂具有以下结构式 其中R1为烷基、烷基酰胺基烷基，R1包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中高温清洁压裂液，其特征在于：按质量百分比含Ｇｅｍｉｎｉ阳离子表面活性剂２％～５％，两性表面活性剂１％～４％，电解质盐１％～４％，反离子０．０５％～０．１５％，助溶剂０．１％～１．５％，余量为水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈一丁，马少云，王磊，赖小娟，李刚辉，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]