免破胶压裂液 一、技术领域
本发明涉及石油开采井下压裂作业入井流体,尤其涉及一种免破胶压裂液。
二、背景技术
目前的油水井压裂作业入井液,多采用聚合物类压裂液体系,为油井增产压裂技术的顺利实施作出了贡献,但同时存在着如下缺点或不足:①聚合物压裂液残渣量大,对地层渗透率损失较高;②破胶困难,返排率低,压裂液易对地层产生二次伤害;③高温下压裂液粘度损失大。据统计,胍胶等聚合物压裂液的返排率只有35%-45%;④使用温度低。
三、发明内容
本发明地目的是提供一种免破胶的压裂液,采用低分子量化合物组成,无聚合物、无残渣,对地层无伤害,在地层水或原油的作用下,粘度自动降到5mPa.s以下,可实现全部返排,有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。
本发明所述的免破胶压裂液,其组分及配比如下,所述配比为重量份:
长碳链脂肪酸盐 1-3 有机硅季铵盐单体 2-8
阴离子表面活性剂 1-5 卤化物 1-5 余量为水,
其配制方法为:在常温下,将2-3份的长链脂肪酸盐、2-8份的有机硅季铵盐单体、1-5份的阴离子表面活性剂和1-5份的卤化物,添加到余量水中混合,在每分钟500-1000转的转速下搅拌反应60-100分钟制备而成。
其中,所述的长碳链脂肪酸盐为C12-C22的多支链烷基脂肪酸盐。所述C12-C22的多支链烷基脂肪酸盐为2-羟乙基十二碳酸。所述阴离子表面活性剂为水杨酸盐。所述有机硅季铵盐单体由正硅酸乙酯与十二烷基胺反应制备而成,其质量浓度比为1-3∶2-5。所述卤化物为自NaX、NH4X、KX中选择的,其中X为C1或Br。
其中,所述有机硅季铵盐单体由以下方法制备:在pH值为9-12的碱性溶液中,添加重量份为1-3份的正硅酸乙酯和2-5份的十二烷基胺,通过蒸馏反应10-14小时,最后经萃取提纯而成。
本发明所述的免破胶压裂液的性能指标为,粘度:300-1000mPa.s;最高携砂比:60%;最高使用温度:150℃;残渣量:<0.5%;岩心渗透率伤害:<1%;抗剪切性能:120分钟连续剪切粘度下降<5%。
本发明与现有技术相比较具有如下优点:
1、所有组分的分子量均低于1000,是一种非聚合物体系,无残渣,对岩心的渗透率无损失,不会对地层造成二次污染;
2、粘度不受剪切时间的延长而降低,能够保证施工安全,提高携砂比,该压裂液的最高使用砂比可以达到60%;
3、无需添加破胶剂,可以在地层原油及地层水的作用下,自动溶解,粘度降到5mPa.s以下,可实现全部返排;
4、使用温度高,可达150℃。
五、具体实施方式
一种免破胶压裂液,其组分及配比如下,所述配比为重量份:
长碳链脂肪酸盐 1-3 有机硅季铵盐单体 2-8
阴离子表面活性剂 1-5 卤化物 1-5 余量为水,
其配制方法为:在常温下,将1-3份的长链脂肪酸盐、2-8份的有机硅季铵盐单体、1-5份的阴离子表面活性剂和1-5份的卤化物,添加到余量水中混合,在每分钟500-1000转的转速下搅拌反应60-100分钟制备而成。
长碳链脂肪酸盐为C12-C22的多支链烷基脂肪酸盐。所述C12-C22的多支链烷基脂肪酸盐为2-羟乙基十二碳酸。所述阴离子表面活性剂为水杨酸盐。所述有机硅季铵盐单体由其质量浓度比为1-3∶2-5的正硅酸乙酯与十二烷基胺反应(如何?)制备而成。所述卤化物为自NaX、NH4X、KX中选择的,其中X为Cl或Br。
有机硅季铵盐单体配制方法为:在pH值为9-12的碱性溶液中,添加1-3份的正硅酸乙酯和2-5份的十二烷基胺,通过蒸馏反应10-14小时,最后经萃取提纯而成。
本发明下面给出具体实施例:
实施例一
将2份有机硅季铵盐单体、1份2-羟乙基十二碳酸、0.5份水杨酸钠和0.5份KCl加入到96份水中,在每分钟500转的速度下搅拌反应60分钟制备而成。制备得到的免破胶压裂液,粘度常温下可达600mPa.s左右,井底温度(70℃以下)下粘度可达300-600mPa.s,能够满足施工需要。
有机硅季铵盐单体的制备方法为:在pH值为9的碱性溶液中,添加1份的正硅酸乙酯和2份的十二烷基胺,通过蒸馏反应10小时,最后经萃取提纯而成。
实施例二
将5份的有机硅季铵盐单体、2份的2-羟乙基十六碳酸或2-羟乙基十八碳酸、1份的水杨酸钠和2份的KBr加入到90份水中,在每分钟700转的速度下搅拌混合40分钟制备而成。制备得到的免破胶压裂液粘度常温下可达800mPa.s左右,井底温度(70℃-120℃)下粘度可达300-600mPa.s,能够满足施工的需要。
有机硅季铵盐单体的制备方法为:在pH值为11的碱性溶液中,添加2份的正硅酸乙酯和3份的十二烷基胺,通过蒸馏反应12小时,最后经萃取提纯而成。
实施例三
将8份有机硅季铵盐单体、3份2-羟乙基十八碳酸、2份水杨酸钠和3份KCl加入到84份水中,在每分钟1000转的速度下搅拌混合60分钟制备而成。制备得到的压裂液粘度常温下可达1000mPa.s左右,井底温度(120-150℃)下粘度可达400-600mPa.s,能够满足施工需要。
有机硅季铵盐单体的制备方法为:在pH值为12的碱性溶液中,添加3份的正硅酸乙酯和5份的十二烷基胺,通过蒸馏反应14小时,最后经萃取提纯而成。
本发明各实施例制备得到的免破胶压裂液的技术指标如下:
粘度300-1000mPa.s;最高携砂比60%;最高使用温度150℃;抗剪切性能120分钟连续剪切粘度下降<5%;残渣量<0.5%;岩心渗透率伤害<1%。