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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510892428.6 (22)申请日 2015.12.08 C09K 8/68(2006.01) (71)申请人 辽宁石油化工大学 地址 113000 辽宁省抚顺市望花区丹东路西 段 1 号 (72)发明人 张金生 李丽华 何敏 吴限 (74)专利代理机构 沈阳亚泰专利商标代理有限 公司 21107 代理人 郭元艺 (54) 发明名称 一种粘弹性表面活性剂压裂液及其制备方法 (57) 摘要 本发明属于油田压裂技术领域， 具体涉及一 种粘弹性表面活性剂压裂液， 包括长碳链烷基季 铵盐 2.5% 3.0%、 长碳链烷基磺酸盐 1.0%。
2、 2.0%、 黏土稳定剂0.5%1.0%、 0%0.7%的低碳 醇及余量水 ； 其制备方法如下 ：（1） 按计量取水 ； （2） 加入2.5%3.0%质量百分含量的长碳链烷基 季铵盐， 搅拌至完全溶解 ；（3） 加入 1.0% 2.0% 质量百分含量的长碳链烷基磺酸盐， 搅拌至澄清 溶液 ；（4） 加入 0.5% 1.0% 质量百分含量的黏土 稳定剂及0%0.7%质量百分比的低碳醇， 搅拌至 澄清溶液， 即得 pH 值为 7 8 的目的产物。本发 明携砂性好， 成本低廉， 又能克服单一阳离子清洁 压裂液缺陷， 适合中低温储层。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。
3、2)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 CN 105368438 A 2016.03.02 CN 105368438 A 1/1 页 2 1.一种粘弹性表面活性剂压裂液， 其特征在于 ： 以质量百分含量计， 包括 ： 长碳链烷基季铵盐 2.5% 3.0% ； 长碳链烷基磺酸盐 1.0% 2.0% ； 黏土稳定剂 0.5% 1.0% ； 水 ； 余量。 2.如权利要求 1 所述的粘弹性表面活性剂压裂液， 其特征在于 ： 还包括质量百分含量 为 0% 0.7% 的低碳醇。 3.如权利要求 2 所述的粘弹性表面活性剂压裂液， 其特征在于 ： 所述长碳链烷基季铵 盐为碳链长度至少为 16 个碳原。
4、子以上的长碳链烷基季铵盐。 4.如权利要求 3 所述的粘弹性表面活性剂压裂液， 其特征在于 ： 所述长碳链烷基磺酸 盐为碳链长度为 16 到 18 个碳原子的长碳链烷基磺酸盐。 5.如权利要求 4 所述的粘弹性表面活性剂压裂液， 其特征在于 ： 所述黏土稳定剂为氯 化钾。 6.如权利要求 5 所述的粘弹性表面活性剂压裂液， 其特征在于 ： 所述低碳醇为乙二醇 或丙三醇。 7.如权利要求 6 所述的粘弹性表面活性剂压裂液的制备方法， 其特征在于 ： 按如下步 骤进行 ： （1） 按计量取水 ； （2） 加入 2.5% 3.0% 质量百分含量的长碳链烷基季铵盐， 搅拌至完全溶解 ； （3） 加入 。
5、1.0% 2.0% 质量百分含量的长碳链烷基磺酸盐， 搅拌至澄清溶液 ； （4） 依次加入 0.5% 1.0% 质量百分含量的的黏土稳定剂， 0% 0.7% 质量百分比的低 碳醇， 搅拌至澄清溶液， 即得目的产物 ； pH 值为 7 8。 权 利 要 求 书 CN 105368438 A 2 1/4 页 3 一种粘弹性表面活性剂压裂液及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于油田压裂技术领域， 具体涉及一种粘弹性表面活性剂压裂液及其制备 方法。 背景技术 0002 压裂技术是油气井增产的重要手段， 压裂液在水力压裂作业中起重要的作用， 压 裂液的好坏直接影响到压裂作业的失败和施工后增产效果。。
6、 粘弹性表面活性剂压裂液是一 种新型压裂液体系， 它是以粘弹性表面活性剂为主剂， 其他助剂与之复配形成的粘弹性体 系。 0003 目前应用在油田现场最多的是阳离子粘弹性表面活性剂压裂液， 但是其存在容易 与地层岩石表面的负电荷产生吸附、 沉淀现象， 滞留于储层， 影响储层的渗透率， 破胶液中 的阳离子表面活性剂难降解， 原料成本较高等缺陷， 开发一种对地层伤害性极小， 成本较低 的复合压裂液是当下清洁压裂液发展的一个方向。 发明内容 0004 本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种粘弹性表面活性剂压裂液， 其携 砂性好， 成本低廉， 又能克服单一阳离子清洁压裂液缺陷， 适合中低温储层。 0。
7、005 本发明的另一目的是提供一种上述粘弹性表面活性剂压裂液的制备方法。 0006 为解决上述技术问题， 本发明是这样实现的。 0007 一种粘弹性表面活性剂压裂液， 以质量百分含量计， 包括 ： 长碳链烷基季铵盐 2.5% 3.0% ； 长碳链烷基磺酸盐 1.0% 2.0% ； 黏土稳定剂 0.5% 1.0% ； 水 ； 余量。 0008 作为一种优选方案， 本发明还包括质量百分含量为 0% 0.7% 的低碳醇。 0009 进一步地， 本发明所述长碳链烷基季铵盐为碳链长度至少为 16 个碳原子以上的 长碳链烷基季铵盐。 0010 进一步地， 本发明所述长碳链烷基磺酸盐为碳链长度为 16 到 。
8、18 个碳原子的长碳 链烷基磺酸盐。 0011 进一步地， 本发明所述黏土稳定剂为氯化钾。 0012 进一步地， 本发明所述低碳醇为乙二醇或丙三醇。 0013 上述的粘弹性表面活性剂压裂液的制备方法， 可按如下步骤进行 ： （1） 按计量取水 ； （2） 加入 2.5% 3.0% 质量百分含量的长碳链烷基季铵盐， 搅拌至完全溶解 ； （3） 加入 1.0% 2.0% 质量百分含量的长碳链烷基磺酸盐， 搅拌至澄清溶液 ； （4） 依次加入 0.5% 1.0% 质量百分含量的的黏土稳定剂， 0% 0.7% 质量百分比的低 说 明 书 CN 105368438 A 3 2/4 页 4 碳醇， 搅拌至。
9、澄清溶液， 即得目的产物 ； pH 值为 7 8。 0014 本发明制备过程中， 所有试剂均为商业产品， 无需繁琐制备。本发明制备过程中， 所采用原料均为环保的、 低成本的、 可再生的， 从而降低了生产成本， 简化了生产程序。 0015 本发明充分利用表面活性剂在水溶液的自主装行为， 不需要添加交联剂， 形成的 蠕虫状胶束缠结成具有可逆性的网格结构 ； 配制过程简易， 配制组分少， 且使用了环境友好 型可再生资源， 降低成本 ； 不会产生润湿反转， 对地层无伤害 ； 不需要添加破胶剂， 水和油 可以使该压裂液破胶， 无残渣。 具体实施方式 0016 一种粘弹性表面活性剂压裂液的制备方法， 按如。
10、下步骤实施 ： （1） 按压裂液的配方比例量取水 ； （2） 加入 2.5%3.0% 质量百分比的长碳链烷基季铵盐， 搅拌至完全溶解 ； （3） 加入 1.0%2.0% 质量百分比的长碳链烷基磺酸盐， 搅拌至澄清溶液 ； （4） 依次加入 0.5%1.0% 质量百分比的黏土稳定剂， 0%0.7% 质量百分比的低碳醇， 搅 拌至澄清溶液。 0017 实施例 1。 0018 按压裂液的配方比例量取水， 加入 2.5% 质量百分比的十六烷基三甲基溴化铵， 搅拌至完全溶解， 加入 2.0% 质量百分比的脂肪酸甲酯磺酸钠， 搅拌至澄清溶液， 依次加入 0.5% 质量百分比的氯化钾， 0% 质量百分比的乙。
11、二醇， 搅拌至澄清溶液， pH 值为 7 8。对压 裂液体系的耐温抗剪切性能、 携砂性能、 破胶性能进行评价。体系粘度仍大于 25 mPa.s， 符 合清洁压裂液携砂和施工造缝的最低粘度 （25 mPa.s） 要求。携砂性能结果表明， 平均沉降 速度为 0.798 mms-1， 符合美国 SPE 认定标准 0.800mms-1的要求。破胶模拟实验结果表 明， 破胶后压裂液的表面张力为 27.2mNm-1， 符合石油天然气行业标准 SY/T 5107-2008。 0019 实施例 2。 0020 按压裂液的配方比例量取水， 加入 3.0% 质量百分比的十六烷基三甲基溴化铵， 搅拌至完全溶解， 加。
12、入 2.0% 质量百分比的脂肪酸甲酯磺酸钠， 搅拌至澄清溶液， 依次加入 0.7% 质量百分比的氯化钾， 0.3% 质量百分比的乙二醇， 搅拌至澄清溶液， pH 值为 7 8。对 压裂液体系的耐温抗剪切性能、 携砂性能、 破胶性能进行评价。实验结果表明， 体系粘度仍 大于 25 mPa.s, 符合清洁压裂液携砂和施工造缝的最低粘度 （25 mPa.s） 要求。携砂性能 实验结果表明， 平均沉降速度为 0.751 mms-1， 符合美国 SPE 认定标准 0.800mms-1的要 求。破胶模拟实验结果表明， 破胶后压裂液的表面张力为 26.8mNm-1， 符合石油天然气行 业标准 SY/T 51。
13、07-2008。 0021 实施例 3。 0022 按压裂液的配方比例量取水， 加入 2.5% 质量百分比的十六烷基三甲基溴化铵， 搅拌至完全溶解， 加入 2.0% 质量百分比的脂肪酸甲酯磺酸钠， 搅拌至澄清溶液， 依次加入 1.0% 质量百分比的氯化钾， 0.3% 质量百分比的乙二醇， 搅拌至澄清溶液， pH 值为 7 8。对 压裂液体系的耐温抗剪切性能、 携砂性能、 破胶性能进行评价。体系粘度仍大于 25 mPa.s， 符合清洁压裂液携砂和施工造缝的最低粘度 （25 mPa.s） 要求。携砂性能结果表明， 平均沉 降速度为 0.687 mms-1， 符合美国 SPE 认定标准 0.800m。
14、ms-1的要求。破胶模拟实验结果 说 明 书 CN 105368438 A 4 3/4 页 5 表明， 破胶后压裂液的表面张力为 27.0mN m-1， 符合石油天然气行业标准 SY/T 5107-2008。 0023 实施例 4。 0024 按压裂液的配方比例量取水， 加入 3.0% 质量百分比的十六烷基三甲基溴化铵， 搅拌至完全溶解， 加入 2.0% 质量百分比的脂肪酸甲酯磺酸钠， 搅拌至澄清溶液， 依次加入 1.0% 质量百分比的氯化钾， 0.5% 质量百分比的乙二醇， 搅拌至澄清溶液， pH 值为 7 8。对 压裂液体系的耐温抗剪切性能、 携砂性能、 破胶性能进行评价。实验结果表明， 。
15、体系粘度仍 大于 25 mPa.s, 符合清洁压裂液携砂和施工造缝的最低粘度 （25 mPa.s） 要求。携砂性能 实验结果表明， 平均沉降速度为 0.734 mms-1， 符合美国 SPE 认定标准 0.800mms-1的要 求。破胶模拟实验结果表明， 破胶后压裂液的表面张力为 26.9mNm-1， 符合石油天然气行 业标准 SY/T 5107-2008。 0025 实施例 5。 0026 按压裂液的配方比例量取水， 加入 2.5% 质量百分比的十八烷基三甲基溴化铵， 搅拌至完全溶解， 加入 2.0% 质量百分比的脂肪酸甲酯磺酸钠， 搅拌至澄清溶液， 依次加入 0.5% 质量百分比的氯化钾，。
16、 0% 质量百分比的丙三醇， 搅拌至澄清溶液， pH 值为 7 8。对压 裂液体系的耐温抗剪切性能、 携砂性能、 破胶性能进行评价。实验结果表明， 体系粘度仍大 于 25 mPa.s， 符合清洁压裂液携砂和施工造缝的最低粘度 （25 mPa.s） 要求。悬砂性能进行 测试结果表明， 平均沉降速度为 0.752 mms-1， 符合美国 SPE 认定标准 0.800mms-1的要 求。破胶模拟实验结果表明， 破胶后压裂液的表面张力为 27.5mNm-1， 符合石油天然气行 业标准 SY/T 5107-2008。 0027 实施例 6。 0028 按压裂液的配方比例量取水， 加入 3.0% 质量百分。
17、比的十八烷基三甲基溴化铵， 搅拌至完全溶解， 加入 2.5% 质量百分比的脂肪酸甲酯磺酸钠， 搅拌至澄清溶液， 依次加入 0.7% 质量百分比的氯化钾， 0.7% 质量百分比的丙三醇， 搅拌至澄清溶液， pH 值为 7 8。对 压裂液体系的耐温抗剪切性能、 携砂性能、 破胶性能进行评价。实验结果表明， 体系粘度仍 大于 25 mPa.s， 符合清洁压裂液携砂和施工造缝的最低粘度 （25 mPa.s） 要求。携砂性能的 实验结果表明， 平均沉降速度为 0.788 mms-1， 符合美国 SPE 认定标准 0.800mms-1的要 求。破胶模拟实验结果表明， 破胶后压裂液的表面张力为 27.8mN。
18、m-1， 符合石油天然气行 业标准 SY/T 5107-2008。 0029 实施例 7。 0030 按压裂液的配方比例量取水， 加入 3.0% 质量百分比的十八烷基三甲基溴化铵， 搅拌至完全溶解， 加入 2.5% 质量百分比的脂肪酸甲酯磺酸钠， 搅拌至澄清溶液， 依次加入 1.0% 质量百分比的氯化钾， 0.5% 质量百分比的丙三醇， 搅拌至澄清溶液， pH 值为 7 8。对 压裂液体系的耐温抗剪切性能、 携砂性能、 破胶性能进行评价。实验结果表明， 体系粘度仍 大于 25 mPa.s， 符合清洁压裂液携砂和施工造缝的最低粘度 （25 mPa.s） 要求。悬砂性能进 行测试结果表明， 平均沉。
19、降速度为 0.698 mms-1， 符合美国 SPE 认定标准 0.800mms-1的 要求。破胶模拟实验结果表明， 破胶后压裂液的表面张力为 26.5mNm-1， 符合石油天然气 行业标准 SY/T 5107-2008。 0031 实施例 8。 0032 按压裂液的配方比例量取水， 加入 3.0% 质量百分比的十八烷基三甲基溴化铵， 说 明 书 CN 105368438 A 5 4/4 页 6 搅拌至完全溶解， 加入 2.5% 质量百分比的脂肪酸甲酯磺酸钠， 搅拌至澄清溶液， 依次加入 1.0% 质量百分比的氯化钾， 0.7% 质量百分比的丙三醇， 搅拌至澄清溶液， pH 值为 7 8。对 。
20、压裂液体系的耐温抗剪切性能、 携砂性能、 破胶性能进行评价。实验结果表明， 体系粘度仍 大于 25 mPa.s， 符合清洁压裂液携砂和施工造缝的最低粘度 （25 mPa.s） 要求。携砂性能的 实验结果表明， 平均沉降速度为 0.634 mms-1， 符合美国 SPE 认定标准 0.800mms-1的要 求。破胶模拟实验结果表明， 破胶后压裂液的表面张力为 27.5mNm-1， 符合石油天然气行 业标准 SY/T 5107-2008。 0033 可以理解的是， 以上关于本发明的具体描述， 仅用于说明本发明而并非受限于本 发明实施例所描述的技术方案， 本领域的普通技术人员应当理解， 仍然可以对本发明进行 修改或等同替换， 以达到相同的技术效果 ； 只要满足使用需要， 都在本发明的保护范围之 内。 0034 可以理解的是， 以上关于本发明的具体描述， 仅用于说明本发明而并非受限于本 发明实施例所描述的技术方案， 本领域的普通技术人员应当理解， 仍然可以对本发明进行 修改或等同替换， 以达到相同的技术效果 ； 只要满足使用需要， 都在本发明的保护范围之 内。 说 明 书 CN 105368438 A 6 。