起泡剂与酸性交联泡沫压裂液.pdf

摘要
申请专利号：	CN03104739.4	申请日：	2003.02.28
公开号：	CN1524921A	公开日：	2004.09.01
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开
IPC分类号：	C09K7/02; E21B43/22	主分类号：	C09K7/02; E21B43/22
申请人：	中国石油天然气股份有限公司;
发明人：	卢拥军; 丁云宏; 舒玉华; 杜长虹; 陈彦东; 杨艳丽; 林英姬; 邱晓慧; 杨振周; 曾斌
地址：	100011北京市东城区安德路洲际大厦16号
优先权：
专利代理机构：	北京市中实友知识产权代理有限责任公司	代理人：	金杰
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内容摘要

本发明涉及一种压裂用新型起泡剂、酸性交联泡沫的压裂液，该起泡剂是由两性表面活性剂(如烷基二甲基醋酸内盐)、阴离子表面活性剂(如烷基磺酸钠)和低分子醇(如乙醇)组成，碱性交联剂为硼酸盐、有机硼；酸性交联剂为有机锆或无机锆。交联泡沫压裂液由植物胶聚合物(如瓜尔胶或改性瓜尔胶)、起泡剂、pH值调节剂、破胶剂和交联剂组成，气体介质为CO2，溶液介质为水。它较好地解决了单一组分起泡剂起泡性能差，酸性交联困难的问题，是一种适合油田CO2泡沫压裂用起泡剂和压裂液体系。

权利要求书

1：起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：由以下组分配制而成：植物胶稠化剂 0.3％～1.0％起泡剂 0.5％～1.0％交联剂 0.1％～
2： 0％破胶剂 0.001％～0.2％粘土稳定剂 0.5％～2.0％气体介质 30％～70％水 30～70％ 2.按照权利要求1所述的起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：植物胶稠化剂，是瓜尔胶或改性瓜尔胶，可以是羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶和羧甲基羟丙基瓜尔胶，最佳使用浓度为0.5％～0.7％。
3：按照权利要求1所述的起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：起泡剂由两性表面活性剂、阴离子表面活性剂和低分子醇(如乙醇)组成。
4：按照权利要求1所述的起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：交联剂是氧氯化锆，最佳浓度为0.3％～0.6％。
5：按照权利要求1所述的起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：破胶剂是过硫酸铵或过硫酸钾，最佳浓度为0.02％～0.04％。
6：按照权利要求1所述的起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：粘土稳定剂是氯化钾，最佳浓度为2％。
7：按照权利要求1所述的起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：气体介质是CO 2 。
8：按照权利要求3所述的起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：两性表面活性剂是烷基二甲基醋酸内盐，最佳浓度为8％。
9：按照权利要求3所述的起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：阴离子表面活性剂是烷基磺酸钠，最佳浓度为15％。
10：按照权利要求3所述地起泡剂与酸性交联泡沫压裂液，其特征在于：低分子醇是乙醇，最佳浓度为5％。

说明书

起泡剂与酸性交联泡沫压裂液
    涉及领域

    本发明涉及一种油田压裂用起泡剂和酸性交联泡沫压裂液。

    背景技术

    目前，油田压裂改造普遍采用水基压裂液，但不能满足低压水敏性油气藏压裂的需要。常规的N2泡沫压裂液因是中性或碱性介质不能满足CO2酸性介质体系的需要(pH＝3～4)，不能形成酸性交联冻胶。通常压裂用起泡剂多为阴离子体系或阳离子体系，阴离子起泡剂不能满足高矿化度压裂液和地层水的需要，而阳离子起泡剂与砂岩地层岩石吸附严重，影响泡沫压裂液的起泡和稳泡性能。

    【发明内容】

    本发明的目的就在于针对现有技术的不足之处，提供一种耐盐性能好、低吸附量的起泡剂和一种酸性交联泡沫压裂液。

    本发明的目的是通过下列技术方案实现的。酸性交联泡沫压裂液由以下组分配制而成：

    植物胶稠化剂               0.3％～1.0％

    起泡剂                     0.5％～1.0％

    交联剂                     0.1％～2.0％

    破胶剂                     0.001％～0.2％

    粘土稳定剂                 0.5％～2.0％

    气体介质                   30％～70％

    水                     30～70％

    上述植物胶稠化剂是羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶或羧甲基羟丙基瓜尔胶，起水溶液增粘作用，最佳使用浓度为0.5％～0.7％。起泡剂由两性表面活性剂、阴离子表面活性剂和低分子醇(如乙醇)组成。其中，两性表面活性剂是烷基二甲基醋酸内盐，最佳浓度为8％；阴离子表面活性剂是烷基磺酸钠，最佳浓度为15％；低分子醇是乙醇，最佳浓度为5％。交联剂是氧氯化锆，最佳浓度为0.3％～0.6％。破胶剂是过硫酸铵或过硫酸钾，最佳浓度为0.02％～0.04％。粘土稳定剂是氯化钾，最佳浓度为2％。气体介质是CO2。

    本发明与现有技术相比具有以下技术效果：①与砂岩地层吸附量少，本产品吸附量仅为0.12g，而常规阳离子起泡剂吸附量达到0.33g；②泡沫压裂液泡沫半衰期长达8～12小时，现有技术的产品低于6小时；③在pH为2～5酸性条件下，形成交联冻胶，粘度达到400～600mPa.s，而一般不能形成酸性交联，粘度小于100mPa.s。

    具体实施

    下面详述本发明的实施例。

    〔实施例1〕

    取500ml水置于1000ml容积的混调器中，加入5g氯化钾，搅拌2min溶解，再缓慢加入3.0g瓜尔胶，搅拌5min溶解增粘，加入4.0ml起泡剂，搅拌均匀，放置4～6小时，制成基液备用。将氧氯化锆配制成30％水溶液，再加入1.5％过硫酸铵，溶解制成交联剂。取基液100ml，加入1.5ml交联剂，即可形成交联冻胶。用广泛pH值试纸，测得基液pH值为7.0，交联泡沫压裂液pH值为4.0，使用RV20旋转粘度计在170s-1剪切速率下，测得基液粘度为96.0mPa.s，酸性交联冻胶粘度为439mPa.s，使用泡沫流动回路实验装置测得CO2泡沫压裂液粘度为324mPa.s。

    〔实施例2〕

    取500ml水置于1000ml容积的混调器中，加入10g氯化钾，搅拌2min溶解，再缓慢加入3.5g羟丙基瓜尔胶，搅拌5min溶解增粘，加入4.0ml起泡剂，搅拌均匀，放置4～6小时，制成基液备用。将氧氯化锆配制成30％水溶液，再加入1.5％过硫酸铵，溶解制成交联剂。取基液100ml，加入3ml交联剂，即可形成交联冻胶。用广泛pH值试纸，测得基液pH值为7.0，交联泡沫压裂液pH值为4.0，基液粘度为99.0mPa.s，酸性交联冻胶粘度为458mPa.s，使用泡沫流动回路实验装置测得CO2泡沫压裂液粘度为344mPa.s。