就地连续混配清洁压裂液添加剂的制备及压裂施工的方法技术

本发明专利技术公开了一种就地连续混配清洁压裂液添加剂的制备及压裂施工的方法，特征在于就地连续混配清洁压裂液添加剂的制备分四个步骤，制备出的清洁压裂液添加剂不需要提前在配液站或井场配制就可实现就地连续混配、连续施工的目的，使得就地连续混配清洁压裂液添加剂的制备及压裂施工的方法都非常简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田使用的压裂液和压裂施工方法，具体地说，是一种就地连续混 配清洁压裂液添加剂的制备及压裂施工的方法。
技术介绍
粘弹性表面活性剂压裂液(也称清洁压裂液)应用广泛。中国专利200310116815. 8，介绍了一种利用十八个碳原子的不饱和脂肪酸盐和盐 水混合或十八个碳原子的脂肪酸、无机碱和盐水混合配制清洁压裂液的方法。该清洁压裂 液为阴离子表面活性剂压裂液体系，由两种以上的添加剂组成，KCl等无机盐在清洁压裂液 中占4. 0%以上、KOH等无机碱加量在2. 0 %以上，并依靠地层原油破胶。KCl等含量高，配 液工作量大；清洁压裂液碱性太强，对碱敏地层不能适用；当地层原油产量低或天然气层， 该清洁压裂液可能存在破胶不彻底或无法破胶问题。另外，十八个碳原子的不饱和脂肪酸 盐或十八个碳原子的脂肪酸原料不易得，导致清洁压裂液成本较高。中国专利03110938. 1，介绍了由十六烷基三甲基溴化铵、助剂水杨酸钠和水配制 成清洁压裂液的方法。该清洁压裂液为阳离子表面活性剂压裂液体系，由两种添加剂配制 而成，主要靠地层原油破胶。该清洁压裂液体系添加剂较少，使得压裂液的粘土稳定能力、 防止地层吸附能力较差，应用效果会受到影响。另外，十六烷基三甲基溴化铵在15°C下溶解 性变差，导致配制清洁压裂液受环境温度影响大，如冬季或气温低于10°C下配液困难，需要 采取加热配液用水的方法解决，增加了作业劳动强度。中国专利200410078253. 7，介绍了一种由长碳链烷基季铵盐、长碳链烷基二甲基 氧化胺、水杨酸盐、乙二醇醚、低碳醇、水等配制成清洁压裂液及压裂地层的方法。该清洁压 裂液为阳离子表面活性剂压裂液体系，由五种添加剂配制而成，依靠地层原油破胶，当地层 温度较低或原油产量较低时，可能不破胶或破胶不彻底，导致达不到预想的压裂效果。另 外，对于气层(煤层气、天然气层、页岩气等)压裂，该清洁压裂液无法破胶而无法适用。中国专利200910013666.X，介绍了一种由合成的脂肪酰胺丙基羟丙基二甲基氯 化铵或脂肪酰胺丙基羟乙基二甲基氯化铵(增稠剂)、水杨酸钠或水杨酸钾、过硫酸铵(破胶 剂)等配制清洁压裂液的方法，在现场配成2-6%水溶液即形成清洁压裂液。该清洁压裂液 为阳离子体系，采用添加过硫酸铵等作为破胶剂，应用范围拓宽到非原油储层。该体系中主 剂需要自行合成，成本较高，另外添加剂组份较少，压裂液粘土防膨能力不高。综上所述，已开发的清洁压裂液体系主要存在以下一些问题(1)清洁压裂液主剂原料不易得，成本较高；(2)现场配液清洁压裂液时，为了提高性能，需要额外添加KCl等无机盐，种类较多，加 量较大，配液费时费力。另外，为了确保施工顺利，一般配制压裂液需要准备15-20%的余 量，施工结束后往往会剩余一部分压裂液，回收困难，也增加了后续处理难度，不仅造成成 本增加，同时也对水资源及环境存在一定程度的污染；(3)清洁压裂液配制、施工所需的环境温度较高，一般清洁压裂液对配制用水的温度要求在15°C以上，才能确保清洁压裂液粘度和携砂能力，这就使得清洁压裂液在北方冬季施 工的难度增加；(4)在压裂施工中清洁压裂液依靠地层原油或地层水稀释破胶，对于储层温度在 20_80°C之间的油层或低产油井、天然气层、煤层(气)、(油、气)页岩均存在无法破胶或破胶 不彻底，从而导致无法适用的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服现有技术的缺点，提供一种就地连续混配清洁压裂液添 加剂的制备及压裂施工的方法，该制备方法中的就地连续混配清洁压裂液添加剂配方的主 剂原料在市场上很容易购得，且价格低；采用本专利技术制备方法制得的添加剂，在压裂施工 中，清洁压裂液不需要额外添加KCl等无机盐，配液时省时省力，易回收对水资源及环境污 染小；另外，采用本专利技术制备方法所制得的添加剂与清水混合后得到的清洁压裂液具有良 好携砂性能，使用范围较广，如环境温度为零下15°c以上即可施工，储层温度在20-80°C之 间的油层或低产油井、天然气层、煤层(气)、(油、气)页岩均可以应用；本专利技术的就地连续混 配清洁压裂液添加剂的制备及压裂施工的方法都非常简便，不需要提前在配液站或井场配 制压裂液就可实现就地连续混配、连续施工的目的。本专利技术的目的是这样实现的，设计一种就地连续混配清洁压裂液添加剂的制备方 法，其特征在于它包括如下步骤1)、按下述就地连续混配清洁压裂液添加剂配方的质量百分数称取原料 取长链烷基三甲基季铵盐20-30%、长链烷基二羟乙基甲基季铵盐10-20%、水杨酸 5-15%、四甲基氯化铵5-10%、聚合醇2-5%、小分子醇10-20%、余量为清水；所述的长链烷基 三甲基季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、 十八烷基三甲基溴化铵中的一种；所述的长链烷基二羟乙基甲基季铵盐为十六烷基二羟乙 基甲基氯化铵、十六烷基二羟乙基甲基溴化铵、十六烷基二羟乙基甲基硝酸铵、十八烷基二 羟乙基甲基氯化铵、十八烷基二羟乙基甲基溴化铵、十八烷基二羟乙基甲基硝酸铵中的一 种；所述的水杨酸为邻羟基苯甲酸；所述的聚合醇为聚乙二醇、聚丙二醇中的一种；所述的 小分子醇为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种；2)、将上述质量百分数的长链烷基三甲基季铵盐、长链烷基二羟乙基甲基季铵盐分别 在60-80°C的烘房中预热8-10小时，待长链烷基三甲基季铵盐、长链烷基二羟乙基甲基季 铵盐全部融化后备用；3)、按上述质量百分数加入清水、小分子醇、聚合醇，加热至60°C左右，加入四甲基氯化 铵、水杨酸，搅拌30分钟待全部溶解；4)、将步骤3)中的上述原料全部溶解后，加入预热融化后的长链烷基三甲基季铵盐、长 链烷基二羟乙基甲基季铵盐，搅拌均勻，冷却至室温即得就地连续混配清洁压裂液添加剂产品。所述的就地连续混配清洁压裂液添加剂优选配方是由下述质量百分数的组份组 成长链烷基三甲基季铵盐25-30%、长链烷基二羟乙基甲基季铵盐15-20%、水杨酸10-15%、 四甲基氯化铵5-8%、聚合醇2-3%其分子量为900-1100，、小分子醇10_15%、余量为清水。所述的就地连续混配清洁压裂液添加剂最佳配方是由下述质量百分数的组份组成十八烷基三甲基氯化铵30%、十八烷基二羟乙基甲基硝酸铵20%、邻羟基苯甲酸15%、 四甲基氯化铵8%、聚丙二醇洲其分子量1000、异丙醇10%、清水15% ；所述的长链烷基三 甲基季铵盐为工业级十八烷基三甲基氯化铵，其有效含量70士洲；所述的长链烷基二羟乙 基甲基季铵盐为工业级十八烷基二羟乙基甲基硝酸铵，其有效含量70士洲；所述的水杨酸 为工业级邻羟基苯甲酸，其有效含量> 99. 0% ；所述的四甲基氯化铵为工业级，有效含量 ^ 99. 0% ；所述的聚合醇为工业级聚丙二醇，有效含量> 99. 0% ；所述的小分子醇为工业级 异丙醇，其有效含量彡99. 0%。本专利技术一种就地连续混配清洁压裂液添加剂用于压裂施工的方法，其特征是对 于产量大于3. 0m3/d的油层压裂，地层的原油足以使清洁压裂液完全破胶，压裂施工步骤 为1)、根据油层温度20-80°C的地层，设计出就地连续混配清洁压裂液中添加剂的浓度为 1-5% ；2)、准备50-300m3清水、就地连本文档来自技高网...

【技术保护点】
就地连续混配清洁压裂液添加剂的制备方法，其特征在于它：包括如下步骤：　１）、按下述就地连续混配清洁压裂液添加剂配方的质量百分数称取原料：　取长链烷基三甲基季铵盐２０－３０％、长链烷基二羟乙基甲基季铵盐１０－２０％、水杨酸５－１５％、四甲基氯化铵５－１０％、聚合醇２－５％、小分子醇１０－２０％、余量为清水；所述的长链烷基三甲基季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的一种；所述的长链烷基二羟乙基甲基季铵盐为十六烷基二羟乙基甲基氯化铵、十六烷基二羟乙基甲基溴化铵、十六烷基二羟乙基甲基硝酸铵、十八烷基二羟乙基甲基氯化铵、十八烷基二羟乙基甲基溴化铵、十八烷基二羟乙基甲基硝酸铵中的一种；所述的水杨酸为邻羟基苯甲酸；所述的聚合醇为聚乙二醇、聚丙二醇中的一种；所述的小分子醇为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种；２）、将上述质量百分数的长链烷基三甲基季铵盐、长链烷基二羟乙基甲基季铵盐分别在６０－８０℃的烘房中预热８－１０小时，待长链烷基三甲基季铵盐、长链烷基二羟乙基甲基季铵盐全部融化后备用；３）、按上述质量百分数加入清水、小分子醇、聚合醇，加热至６０℃左右，加入四甲基氯化铵、水杨酸，搅拌３０分钟待全部溶解；４）、将步骤３）中的上述原料全部溶解后，加入预热融化后的长链烷基三甲基季铵盐、长链烷基二羟乙基甲基季铵盐，搅拌均匀，冷却至室温即得就地连续混配清洁压裂液添加剂产品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王香增，高瑞民，吴金桥，雷晓岚，张军涛，段玉秀，高志亮，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司研究院，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]