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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810885114.7 (22)申请日 2018.08.06 (71)申请人 广汉市华星新技术开发研究所 (普 通合伙) 地址 618300 四川省德阳市广汉市小汉镇 新光村 申请人 成都天新晟新材料技术有限公司 (72)发明人 方天成方美良陈昭陈红军 蒙柏成 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569 代理人 刘奇 (51)Int.Cl. C09K 8/68(2006.01) C09K 8/88(2006.01) (54)发明名称 一种滑溜水 (57)摘要 本发。
2、明提供了一种滑溜水, 以质量百分含量 计, 包括以下组分: 降阻剂0.020.09; 助排剂 0.100.20; 粘土稳定剂0.150.35; 增能 剂535; 增能辅剂530; 催化剂0 .5 0.8和余量水; 所述增能剂为亚硝酸盐; 所述增 能辅剂为铵盐。 本发明提供的滑溜水将滑溜水体 系工作温度提高了55103, 工作压力增加了 0.781.35Mpa, 能够有效提高压裂裂缝网络密 度和裂缝体积。 权利要求书1页 说明书6页 CN 108865104 A 2018.11.23 CN 108865104 A 1.一种滑溜水, 以质量百分含量计, 包括以下组分: 所述增能剂为亚硝酸盐; 所述。
3、增能辅剂为铵盐。 2.根据权利要求1所述的滑溜水, 其特征在于, 所述增能剂包括亚硝酸钠、 亚硝酸钾和 亚硝酸镁中的一种或多种。 3.根据权利要求1或2所述的滑溜水, 其特征在于, 所述增能辅剂包括氯化铵、 硫酸铵、 硝酸铵、 甲酸铵和柠檬酸铵中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的滑溜水, 其特征在于, 所述降阻剂为改性聚丙烯酰胺。 5.根据权利要求1所述的滑溜水, 其特征在于, 所述助排剂包括十二烷基三甲基氯化 铵、 十二烷基三甲基溴化铵、 氟碳表面活性剂、 十二烷基苯磺酸钠、 脂肪醇聚氧乙烯醚、 壬基 酚聚氧乙烯醚和聚醚表面活性剂中的一种或多种。 6.根据权利要求1所述的滑溜水, 其特。
4、征在于, 所述粘土稳定剂包括氯化钾、 氯化四甲 基铵和小阳离子类聚合物中的一种或多种。 7.根据权利要求6所述的滑溜水, 其特征在于, 所述小阳离子类聚合物为环氧氯丙烷有 机胺缩合物和/或聚二甲基而烯丙基氯化铵。 8.根据权利要求1所述的滑溜水, 其特征在于, 所述催化剂包括缓释酸。 9.根据权利要求8所述的滑溜水, 其特征在于, 所述缓释酸包括柠檬酸、 三氯乙酸、 乙二 胺四乙酸和草酸中的一种或多种。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108865104 A 2 一种滑溜水 技术领域 0001 本发明涉及页岩气开采技术领域, 尤其涉及一种滑溜水。 背景技术 0002 页岩气指赋存于以富有机质。
5、页岩为主的储集岩系中的非常规天然气, 是连续生成 的生物化学成因气、 热成因气或二者的混合, 可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中。 据预 测, 我国页岩气可开采资源达361012m3, 开发潜力巨大, 是常规石油天然气的理想接替能 源。 如今, 国内的页岩气开发处于起步和发展阶段, 页岩气成藏规律、 储集空间、 渗流规律以 及开发模式有其自身特点, 尤其是储层具有特低孔、 特低渗且存在吸附解吸, 给有效开发带 来了很大的困难和挑战。 0003 通过多年的不断实践, 体积压裂作为页岩气储层增产作业的主要方式已经成为主 流技术, 通常使用滑溜水进行压裂, 施工方式主要是通过大排量注入滑溜水(携带低砂。
6、比支 撑剂), 使地层中的天然裂缝产生剪切滑移, 在裂缝的侧面产生更多的次生裂缝, 从而形成 较长的复杂裂缝网络, 呈复杂的树枝状, 可大幅度增加页岩的缝网密度, 减小气体在孔隙壁 的吸附, 实现采气量的攀升。 但使用现有的滑溜水进行压裂, 仍然存在有效缝网密度不高、 吸附气采收率低等问题。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种滑溜水, 能够开启地层更多的裂缝, 提高页岩压裂裂 缝网络密度和裂缝体积, 进而提高吸附气的采收率。 0005 为了实现上述发明目的, 本发明提供以下技术方案: 0006 本发明提供了一种滑溜水, 以质量百分含量计, 包括以下组分: 0007 0008 0009。
7、 所述增能剂为亚硝酸盐; 0010 所述增能辅剂为铵盐。 0011 优选的, 所述增能剂包括亚硝酸钠、 亚硝酸钾和亚硝酸镁中的一种或多种。 0012 优选的, 所述增能辅剂包括氯化铵、 硫酸铵、 硝酸铵、 甲酸铵和柠檬酸铵中的一种 或多种。 说明书 1/6 页 3 CN 108865104 A 3 0013 优选的, 所述降阻剂为改性聚丙烯酰胺。 0014 优选的, 所述助排剂包括十二烷基三甲基氯化铵、 十二烷基三甲基溴化铵、 氟碳表 面活性剂、 十二烷基苯磺酸钠、 脂肪醇聚氧乙烯醚、 壬基酚聚氧乙烯醚和聚醚表面活性剂中 的一种或多种。 0015 优选的, 所述粘土稳定剂包括氯化钾、 氯化四甲。
8、基铵和小阳离子类聚合物中的一 种或多种。 0016 优选的, 所述小阳离子类聚合物为环氧氯丙烷有机胺缩合物和/或聚二甲基而烯 丙基氯化铵。 0017 优选的, 所述催化剂包括缓释酸。 0018 优选的, 所述缓释酸包括柠檬酸、 三氯乙酸、 乙二胺四乙酸和草酸中的一种或多 种。 0019 本发明提供了一种滑溜水, 以质量百分含量计, 包括以下组分: 降阻剂0.02 0.09; 助排剂0.100.20; 粘土稳定剂0.150.35; 增能剂535; 增能辅剂5 30; 催化剂0.50.8和余量水; 所述增能剂为亚硝酸盐; 所述增能辅剂为铵盐。 本发明 在滑溜水体系中添加增能剂和增能辅剂, 增能剂与。
9、增能辅剂在地层的高温高压环境下迅速 发生化学反应, 能够生成大量的气体, 同时放出大量热量, 大量的反应热量可提高地层温 度, 加热井底液体及周围地层, 生成的大量气体能增加地层压力, 开启地层更多的裂缝, 提 高页岩压裂裂缝网络密度和裂缝体积。 实施例结果表明, 本发明提供的滑溜水将滑溜水体 系工作温度提高了55103, 工作压力增加了0.781.35Mpa, 说明本发明提供的滑溜水 能够有效提高压裂裂缝网络密度和裂缝体积。 具体实施方式 0020 本发明提供了本发明提供了一种滑溜水, 以质量百分含量计, 包括以下组分: 0021 0022 所述增能剂为亚硝酸盐; 0023 所述增能辅剂为铵。
10、盐。 0024 以质量百分含量计, 本发明提供的滑溜水包括535的增能剂, 优选为730, 更优选为1027。 在本发明中, 所述增能剂为亚硝酸盐, 优选包括亚硝酸钠、 亚硝酸钾 和亚硝酸镁中的一种或多种。 本发明对所述亚硝酸盐的来源没有特殊要求, 采用本领域技 术人员熟知来源的亚硝酸盐即可, 具体的如市售亚硝酸盐。 当所述增能剂为多种物质的混 合物时, 本发明对混合物中不同物质间的用量关系没有特殊要求, 采用任意比例均可。 说明书 2/6 页 4 CN 108865104 A 4 0025 以质量百分含量计, 本发明提供的滑溜水包括530的增能辅剂, 优选为7 28, 更优选为1025。 在。
11、本发明中, 所述增能辅剂为铵盐, 优选包括氯化铵、 硫酸铵、 硝酸铵、 甲酸铵和柠檬酸铵中的一种或多种。 本发明对所述铵盐的来源没有特殊要求, 采用 本领域技术人员熟知来源的铵盐即可。 本发明所述增能辅剂能够与前述增能剂在地层的高 温高压环境下迅速发生化学反应, 能够生成大量的气体, 同时放出大量热量, 大量的反应热 量可提高地层温度, 加热井底液体及周围地层, 生成的大量气体能增加地层压力, 开启地层 更多的裂缝, 提高页岩压裂裂缝网络密度和裂缝体积。 0026 以质量百分含量计, 本发明提供的滑溜水包括0.020.09的降阻剂, 优选为 0.030.08, 更优选为0.040.07。 在本。
12、发明中, 所述降阻剂优选为改性聚丙烯酰胺, 所述改性聚丙烯酰胺优选为乳液型阳离子改性聚丙烯酰胺、 粉末型阳离子改性聚丙烯酰 胺、 乳液型阴离子改性聚丙烯酰胺和粉末型阴离子改性聚丙烯酰胺中的一种, 最优选为乳 液型阳离子改性聚丙烯酰胺。 在本发明中, 所述乳液型阳离子改性聚丙烯酰胺的相对分子 量优选为600万1200万, 进一步优选为700万1200万; 所述乳液型阳离子改性聚丙烯酰 胺的离子度优选为1030, 进一步优选为1530。 本发明对所述改性聚丙烯酰胺的来 源没有特殊要求, 采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。 本发明所述降阻剂能够显著 滑溜水在泵注过程中的流动摩阻。 0027 以质。
13、量百分含量计, 本发明提供的滑溜水包括0.100.20的助排剂, 优选为 0.100.19, 更优选为0.120.18。 在本发明中, 所述助排剂优选包括十二烷基三甲基 氯化铵、 十二烷基三甲基溴化铵、 氟碳表面活性剂、 十二烷基苯磺酸钠、 脂肪醇聚氧乙烯醚、 壬基酚聚氧乙烯醚和聚醚表面活性剂中的一种或多种。 本发明对所述助排剂的来源没有特 殊要求, 采用本领域技术人员熟知来源的助排剂即可。 本发明所述助排剂能够使滑溜水在 施工结束后快速反排至地面, 减少地层伤害。 0028 以质量百分含量计, 本发明提供的滑溜水包括0.150.35的粘土稳定剂, 优选 为0.170.33, 更优选为0.20。
14、.3。 在本发明中, 所述粘土稳定剂优选包括氯化钾、 氯 化四甲基铵和小阳离子类聚合物中的一种或多种。 所述小阳离子类聚合物优选为环氧氯丙 烷有机胺缩合物和/或聚二甲基而烯丙基氯化铵。 本发明对所述粘土稳定剂的来源没有特 殊要求, 采用本领域技术人员熟知来源的粘土稳定剂即可, 具体的如市售商品。 0029 以质量百分含量计, 本发明提供的滑溜水包括0.50.8的催化剂, 优选为0.55 0.8, 更优选为0.60.8。 在本发明中, 所述催化剂优选为缓释酸, 所述缓释酸优选包 括柠檬酸、 三氯乙酸、 乙二胺四乙酸和草酸中的一种或多种。 本发明对所述缓释酸的来源没 有特殊要求, 采用本领域技术人。
15、员熟知来源的缓释酸即可。 本发明所述催化剂能够促进增 能剂与增能辅剂之间的化学反应。 0030 以质量百分含量计, 本发明提供的滑溜水还包括余量的水。 在本发明中, 所述水优 选为去离子水。 本发明对所述水的来源没有特殊要求, 采用本领域技术人员熟知来源的水 即可。 0031 本发明对上述技术方案所述滑溜水的制备方法没有特殊要求, 直接将各组分混合 均匀即可。 本发明对所述混合的方式没有特殊要求, 采用任何能够将各组分混合均匀的方 式即可。 0032 下面结合实施例对本发明提供的滑溜水进行详细的说明, 但是不能把它们理解为 说明书 3/6 页 5 CN 108865104 A 5 对本发明保护。
16、范围的限定。 0033 实施例1 0034 按照表1各组分的配比制备滑溜水。 0035 按照SY/T 5107-2005水基压裂液性能评价方法, 国家发展和改革委员会发布; SY/ T 5370-1999表面及界面张力测定方法, 国家石油和化学工业局发布以及SY/T 5762-1995 压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法, 中国石油天然气总公司发布; 对实施例1的滑溜水进 行通用指标测试, 测试结果见表1。 0036 按照以下方法对实施例1的滑溜水进行增能指标测试, 测试方法如下: 0037 取配好的滑溜水300mL, 装入带有温度和压力传感器的500mL小型压力釜(型号 SYBFD05-1.2。
17、, 烟台松岭化工设备有限公司生产), 然后密封, 观察夹套中导热油位置处于正 常刻度, 若不足补加导热油; 0038 设定高压釜温度85, 启动装置进行加热, 记录实验过程温度和压力达到的最大 值; 0039 当温度压力由最大值开始降低, 结束实验, 测试结果见表1。 0040 表1实施例1的滑溜水组成与性能测试结果 0041 0042 0043 实施例2 0044 按照表2各组分的配比制备滑溜水。 0045 采用与实施例1相同的测试方法对实施例2的滑溜水的各项指标进行测试, 测试结 果见表2。 0046 表2实施例2的滑溜水组成与性能测试结果 说明书 4/6 页 6 CN 108865104。
18、 A 6 0047 0048 实施例3 0049 按照表3各组分的配比制备滑溜水。 0050 采用与实施例1相同的测试方法对实施例3的滑溜水的各项指标进行测试, 测试结 果见表3。 0051 表3实施例3的滑溜水组成与性能测试结果 0052 0053 0054 由以上实施例可知, 本发明提供了一种滑溜水, 以质量百分含量计, 包括以下组 分: 降阻剂0.020.09; 助排剂0.100.20; 粘土稳定剂0.150.35; 增能剂5 35; 增能辅剂530; 催化剂0.50.8和余量水; 所述增能剂为亚硝酸盐; 所述增能辅 剂为铵盐。 实施例结果表明, 本发明提供的滑溜水各项指标均符合国家标准, 而且本发明提 说明书 5/6 页 7 CN 108865104 A 7 供的滑溜水将滑溜水体系工作温度提高了55103, 工作压力增加了0.781.35Mpa, 说 明本发明提供的滑溜水能够有效提高压裂裂缝网络密度和裂缝体积。 0055 以上所述仅是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本技术领域的普通技术人 员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以做出若干改进和润饰, 这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。 说明书 6/6 页 8 CN 108865104 A 8 。