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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气勘探开发压裂液,具体涉及一种耐高温在线压裂体系的制备与应用。
技术介绍
1、在油气勘探和开采领域,压裂技术被广泛应用以提高油气井的产能。目前传统压裂液所使用的增稠剂主要分为植物胶及其衍生物、黏弹性表面活性剂和合成聚合物三类。其中,植物胶及其衍生物破胶后会产生大量残渣,堵塞压裂裂缝,直接影响压裂效果。黏弹性表面活性剂体系用量大,成本高,限制了其在油田中的应用。合成聚合物体系在水溶性、增稠性、黏弹性方面性能均良好,但是单独作为压裂液增稠剂使用时,耐温性有待进一步提高。虽然部分文献中有合成耐高温聚合物的报道,但由于分子结构较为复杂,实际投入生产并进行现场应用且见效的报道比较少。
2、当前针对高温井,一般采取加金属交联剂的方式,这种压裂体系由稠化剂和交联剂两种主要成分组成,因此施工现场至少要准备两台泵。而且在变粘过程中,存在两种药剂加药量不能瞬时且同时变化的情况,无法实现现场精准加药。另外这种交联体系会造成初始黏度大,摩阻大,破胶后残渣高,污染地层等弊端。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题,本专利技术旨在提供一种耐高温在线压裂体系、制备方法及应用。
2、本专利技术目的之一在于提供一种耐高温在线压裂体系,所述耐高温在线压裂体系包括以下重量份的原料:
3、聚丙烯酰胺 40~50份
4、纳米稳定剂 10~15份
5、表面活性剂 1.2~1.8份
6、悬浮剂 1~1.5份,和,
7、第一
8、优选地,所述纳米稳定剂包括以下重量份的原料:
9、
10、优选地,所述增效剂包括焦磷酸钠和/或柠檬酸钾;
11、优选地,碳量子点和硫代硫酸钠的重量比为0.33~3:1。
12、优选地,所述聚丙烯酰胺和纳米稳定剂的重量比为2.7~4.17:1。
13、优选地,所述表面活性剂包括吐温20、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯或失水山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或几种;所述悬浮剂包括硅酸镁铝、卡波姆或改性膨润土中的一种或几种。
14、优选地,所述第一溶剂和所述第二溶剂均包括乙二醇。
15、本专利技术目的之二在于提供一种耐高温在线压裂体系的制备方法,所述制备方法包括:
16、将纳米稳定剂、聚丙烯酰胺、表面活性剂、悬浮剂和乙二醇混合均匀,制得耐高温在线压裂体系。
17、优选地,所述纳米稳定剂制备方法包括:
18、将碳量子点分散于乙二醇溶液中,超声波混合均匀;再加入硫代硫酸钠和增效剂,高剪切乳化,反应釜加热后降温至室温,得到纳米稳定剂。
19、优选地,所述反应釜加热温度为50~70℃,加热时间为8~15分钟,高剪切乳化时设备转速为1000~5000转/分。
20、优选地,所述耐高温在线压裂体系的制备方法包括:
21、将悬浮剂分散于乙二醇溶液中,高剪切乳化10分钟;加入表面活性剂,高剪切乳化10分钟;加入聚丙烯酰胺,高剪切乳化10分钟;最后加入纳米稳定剂,超声波混合均匀,得到高温井在线压裂液。
22、本专利技术目的之三在于提供一种耐高温在线压裂体系的应用。
23、优选地,所述耐高温在线压裂体系应用于180℃以上的高温油井的水力压裂。
24、本专利技术的有益效果:
25、本专利技术在现有聚合物稠化剂压裂体系的基础上加入纳米稳定剂,制得耐高温在线压裂体系,实现一体化配液。纳米颗粒因其较大的比表面积和表面活性剂液体分子之间形成一种稳定的结构网络,从而增加了液体的黏度,减少了传统聚合物稠化剂用量。同时,纳米颗粒具有高热导率的特性,在高温环境下,可以减缓或防止压裂液因温度升高而发生不良反应或降解,在分子水平上增强液体的稳定性,进一步提高压裂液的耐温性。这种一体化的压裂液现场操作简单,耐温可达180℃以上,破胶后几乎无残渣,伤害低,无金属离子,对环境友好。
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1.一种耐高温在线压裂体系,其特征在于,包括以下重量份的原料:
2.如权利要求1所述的耐高温在线压裂体系,其特征在于,所述纳米稳定剂包括以下重量份的原料:
3.如权利要求1所述的耐高温在线压裂体系,其特征在于,所述聚丙烯酰胺和纳米稳定剂的重量比为2.7~4.17:1。
4.如权利要求1所述的耐高温在线压裂体系,其特征在于,所述表面活性剂包括吐温20、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯或失水山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或几种;所述悬浮剂包括硅酸镁铝、卡波姆或改性膨润土中的一种或几种。
5.如权利要求1~2任一项所述的耐高温在线压裂体系,其特征在于,所述第一溶剂和所述第二溶剂均包括乙二醇。
6.如权利要求1~5所述的耐高温在线压裂体系的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
7.如权利要求6所述的耐高温在线压裂体系的制备方法,其特征在于,所述纳米稳定剂的制备方法包括:
8.如权利要求7所述的耐高温在线压裂体系的制备方法,其特征在于,所述反应釜加热温度为50~70℃,加热时间为8~15分钟,高剪切乳化时设备转速为
9.如权利要求6所述的耐高温在线压裂体系的制备方法,其特征在于,所述耐高温在线压裂体系的制备方法包括:
10.一种耐高温在线压裂体系的应用,其特征在于,所述耐高温在线压裂体系应用于180℃以上的高温油井的水力压裂。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温在线压裂体系,其特征在于,包括以下重量份的原料:
2.如权利要求1所述的耐高温在线压裂体系,其特征在于,所述纳米稳定剂包括以下重量份的原料:
3.如权利要求1所述的耐高温在线压裂体系,其特征在于,所述聚丙烯酰胺和纳米稳定剂的重量比为2.7~4.17:1。
4.如权利要求1所述的耐高温在线压裂体系,其特征在于,所述表面活性剂包括吐温20、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯或失水山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或几种;所述悬浮剂包括硅酸镁铝、卡波姆或改性膨润土中的一种或几种。
5.如权利要求1~2任一项所述的耐高温在线压裂体系,其特征在于,所述第一溶剂和所述第二溶剂均包括乙二醇。<...
【专利技术属性】
技术研发人员:邰津,徐颖,吴振华,
申请(专利权)人:天津新翔油气技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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