一種油井微乳壓裂液的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的壓裂液由65～99.99份的基液和0.01～35.0份的交聯液通過復配而成；所述的基液由95～99.5份的水、0.1～1.0份的稠化劑、0.1～1.0份的微乳添加劑、0.1～1.0份的粘土穩定劑、0.1～1.0份的pH值調節劑、0.1～1.0份的殺菌劑組成，上述份數均為質量份。本發明利用微乳液的特殊性質，如降低表/界面張力、改變巖石表面潤濕角、解除水鎖傷害等，同時，微乳液有異于其他的表面活性劑體系的優良性質，如極小的納米顆粒、極強的增溶性、超低的界面張力、熱力學穩定性等特點，提高本發明壓裂液的助排率，對壓裂后增產增注有重要意義。
【專利說明】一種油井微乳壓裂液
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種壓裂液，特別涉及一種用于油井壓裂增產工藝中所使用的油井微 乳壓裂液。
【背景技術】
[0002] 隨著國內對石油產品的需求量不斷加大以及油氣資源勘探技術的不斷提高，低滲 透油田的開發受到越來越大的重視。由于低滲透油藏存在低壓，低滲，天然裂縫發育不完善 等因素，開發具有一定難度。目前低滲透油田開發一般借助水力壓裂以及酸化等增產技術， 溝通天然裂縫之間的流通，形成油氣流動通道，達到增產或投產的目的，水力壓裂使得一大 批低壓低滲油氣田得到了有效的開發。我國的中西部油田低滲儲量占很大比重，低滲油田 的開發，一般通過水力壓裂甚至是重復壓裂來進行投產或增產。因此，水力壓裂的各個環節 壓裂前的施工設計、壓裂施工過程以及壓裂后壓裂液的及時返排，都應引起足夠的重視。
[0003] 到目前為止，壓裂液返排在工程現場反饋了很多問題，主要包括三方面：一是沒有 選擇合理的時機對支撐劑沉降運移進行控制，導致支撐劑回流到井筒，使產層內的支撐劑 很少或分布不合理，很大程度上降低了裂縫的導流能力，嚴重的會導致壓裂施工的失敗、裂 縫失效；二是返排流量的控制不好，使回流支撐劑沖出井口，破壞放噴油嘴以及其他設備。 三是壓裂液返排率低，對地層造成嚴重傷害，影響了增產效果。在低滲透儲層中，水力壓裂 作業壓后返排問題顯得更加突出。
[0004] 壓裂作業不可避免地要帶入大量的外來流體（目前主要使用的水基壓裂液和酸 液），外來增產液濾液進入地層后會與地層巖石中敏感性礦物以及地層流體之間發生各種 物理化學作用，使產層受到固相、液相的傷害，影響地層的生產能力，直接影響壓后增產效 果。壓裂液在地層中的濾失量越大，在地層中停留的時間越長，對地層的傷害程度越大。因 此，提高壓裂液的壓后返排率對水力壓裂的效果起到至關重要的作用。壓裂液的返排有多 種方法，在各類返排機理中，壓裂液助排劑的研究受到越來越大的重視。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的為了解決上述問題，提供一種油井微乳壓裂液，它通過利用微乳液 的特殊性質如降低表/界面張力、改變巖石表面潤濕角、解除水鎖傷害等，對研究微乳液以 及稀釋的微乳液體系即納米乳液在增產中的應用，有重要的意義。同時，微乳液異于其他的 表面活性劑體系的優良性質如極小的納米顆粒、極強的增溶性、超低的界面張力、熱力學穩 定性等的研究，對微乳液型助排劑在壓裂中提高助排率，提高壓裂后增產增注有重要意義。
[0006] 本發明的技術方案是：一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的壓裂液由65? 99. 99份的基液和0. 01?35. 0份的交聯液通過復配而成；所述的基液由95?99. 5份的 水、0. 1?1. 0份的稠化劑、0. 1?1. 0份的微乳添加劑、0. 1?1. 0份的粘土穩定劑、0. 1? I. 〇份的pH值調節劑、0. 1?I. 0份的殺菌劑組成，上述份數均為質量份。
[0007] 所述的交聯液包括0?99. 9份的水和0. 1?100. 0份交聯劑。
[0008] 所述的稠化劑為羥丙基瓜爾膠CJ2-6 ;所述的粘土穩定劑為粘土穩定劑COP-1 ;所 述的pH值調節劑為調節劑CJ-3 ;所述的殺菌劑為殺菌劑CJSJ-2。
[0009] 所述的微乳添加劑是由正構十二碳烷烴、正己醇、氯化鈉、乳化劑0P-10按5 :5 : 0. 4 :0. 002的重量比混合所得乳液。
[0010] 所述的交聯液還可以包括質量份為〇. 001?〇. 5份的破膠劑。
[0011] 所述的交聯劑為硼砂、硼酸鈉、三乙醇胺硼酸酯及硼的有機或無機化合物。
[0012] 所述的破膠劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、雙氧水、過氧化苯甲酰、纖維素酶或聚糖酶。
[0013] 所述的基液的配制方法為：在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，向配方量的水中 慢慢加入配方量的稠化劑，繼續循環或攪拌10分鐘，使液體充分混合，再依次加入配方量 的微乳添加劑、殺菌劑、粘土穩定劑、pH值調節劑，繼續循環20min，使稠化劑充分溶脹，形 成均勻的液體即可。
[0014] 所述的壓裂液適用于在井溫在KKTC以內的油井使用。
[0015] 本發明的優點是： 1、超低的表界面張力能很好地促進壓裂液殘液的返排，室內試驗返排率達到90%以 上。
[0016] 2、超強的增溶性能，使難溶的固體或液體的溶解度顯著增加，從而很好地解除地 層結垢或者地層的堵塞，起到很好地地層修復作用。
[0017] 3、能有效的降低液體對地層的水鎖。
[0018] 4、本發明壓裂液適用于在井溫在KKTC以內的油井使用。
[0019] 下面將結合具體實施例來進一步闡明本發明的壓裂液，但實施例并不限制本發明 的保護范圍。
【具體實施方式】
[0020] 實施例1 在現場30m3容器中加入29646Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，慢慢加入 l〇5Kg稠化劑，繼續循環或攪拌10分鐘，再依次加入微乳添加劑150Kg、殺菌劑30Kg、粘土穩 定劑150Kg、pH值調節劑24Kg，繼續循環20min，使稠化劑充分溶脹，形成均勻的基液。
[0021] 在現場5m3容器中加入4967. 5Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，加入 17. 5Kg硼砂和15Kg過硫酸銨，繼續循環或攪拌30分鐘，以便硼砂和過硫酸銨溶解并混合充 分，形成含有破膠劑的、含量為〇. 35%硼砂的交聯液。
[0022] 壓裂施工時，在泵注基液的同時，將按基液：交聯液=100公升：8~12公升的體積 比進行混合而形成壓裂液。
[0023] 以上壓裂液推薦在井溫為不超過90°C的油井進行使用。
[0024] 所述的交聯劑除硼砂外還可以是硼酸鈉、三乙醇胺硼酸酯及硼的有機或無機化合 物。
[0025] 這里的過硫酸銨為破膠劑，所述的破膠劑還可以是過硫酸鉀、雙氧水、過氧化苯甲 酰、纖維素酶或聚糖酶。
[0026] 所述的稠化劑為羥丙基瓜爾膠CJ2-6 ;所述的微乳添加劑是由正構十二碳烷烴、 正己醇、氯化鈉、乳化劑0P-10按5 :5 :0. 4 :0. 002的重量比混合所得乳液；所述的粘土 穩定劑為粘土穩定劑COP-1 ;所述的pH值調節劑為調節劑CJ-3 ;所述的殺菌劑為殺菌劑 CJSJ-2 ;上述化學試劑均購自西安長慶化工集團井下助劑公司，郵編712000。
[0027] 實施例2 在現場30m3容器中加入29646Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，慢慢加入 l〇5Kg稠化劑，繼續循環或攪拌10分鐘，再依次加入微乳添加劑150Kg、殺菌劑30Kg、粘土穩 定劑150Kg、pH值調節劑24Kg，繼續循環20min，使稠化劑充分溶脹，形成均勻的基液。
[0028] 在現場2m3容器中有機硼交聯劑2000Kg，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，加入 50Kg過硫酸銨，繼續循環或攪拌30分鐘，以便有機硼交聯劑與過硫酸銨溶解并混合充分， 形成含有破膠劑的交聯液。
[0029] 壓裂施工時，在泵注基液的同時，將按基液：交聯液=100公升：0. 4、. 8公升的體 積比進行混合而形成壓裂液。
[0030] 以上壓裂液推薦在井溫為不超過l〇〇°C的油井進行使用。
[0031] 所述的微乳添加劑是由正構十二碳燒經、正己醇、氯化鈉、乳化劑0P-10按5 :5 : 0. 4 :0. 002的重量比混合所得乳液；所述的稠化劑、粘土穩定劑、pH值調節劑、殺菌劑可以 和實施例1相同，也可以是其它型號的上述試劑。本實施例中的化學試劑均可以直接中市 場上直接購得。
[0032] 實施例3 在現場30m3容器中加入29670Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，慢慢加入 l〇5Kg稠化劑，繼續循環或攪拌10分鐘，再依次加入微乳添加劑90Kg、殺菌劑30Kg、粘土穩 定劑180Kg、pH值調節劑30Kg，繼續循環20min，使稠化劑充分溶脹，形成均勻的基液。
[0033] 在現場5m3容器中加入4967. 5Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，加入 17. 5Kg硼砂和15Kg過硫酸銨，繼續循環或攪拌30分鐘，以便硼砂和過硫酸銨溶解并混合充 分，形成含有破膠劑的、含量為〇. 35%硼砂的交聯液。
[0034] 壓裂施工時，在泵注基液的同時，將按基液：交聯液=100公升：8~12公升的體積 比進行混合而形成壓裂液。
[0035] 以上壓裂液推薦在井溫為不超過90°C的油井進行使用。
[0036] 所述的微乳添加劑、稠化劑、粘土穩定劑、pH值調節劑、殺菌劑均和實施例1相同。
[0037] 實施例4 在現場30m3容器中加入29616Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，慢慢加入 l〇5Kg稠化劑，繼續循環或攪拌10分鐘，再依次加入微乳添加劑120Kg、殺菌劑30Kg、粘土穩 定劑150Kg、pH值調節劑24Kg，繼續循環20min，使稠化劑充分溶脹，形成均勻的基液。
[0038] 在現場5m3容器中加入4967. 5Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，加入 17. 5Kg硼砂和15Kg過硫酸銨，繼續循環或攪拌30分鐘，以便硼砂和過硫酸銨溶解并混合充 分，形成含有破膠劑的、含量為〇. 35%硼砂的交聯液。
[0039] 壓裂施工時，在泵注基液的同時，將按基液：交聯液=100公升：8~12公升的體積 比進行混合而形成壓裂液。
[0040] 以上壓裂液推薦在井溫為不超過90°C的油井進行使用。
[0041] 所述的微乳添加劑、稠化劑、粘土穩定劑、pH值調節劑、殺菌劑均和實施例1相同。
[0042] 實施例5 在現場IOm3容器中加入9750Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，慢慢加入 50Kg稠化劑，繼續循環或攪拌10分鐘，使液體充分混合，再依次加入微乳添加劑50Kg、殺菌 劑50 Kg、粘土穩定劑50Kg、pH值調節劑50Kg、，繼續循環30min，使稠化劑充分溶脹，形成 均勻的液體，即：基液。
[0043] 在現場Im3容器中加入500Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，依次加入交 聯劑499Kg、IKg過硫酸銨，繼續循環或攪拌30分鐘，以便交聯劑與過硫酸銨溶解并混合充 分，形成含有破膠劑的交聯液。所述的交聯劑為硼砂。所述的交聯劑還可以是硼酸鈉、三乙 醇胺硼酸酯及硼的有機或無機化合物。這里的過硫酸銨為破膠劑，所述的破膠劑還可以是 過硫酸鉀、雙氧水、過氧化苯甲酰、纖維素酶或聚糖酶。
[0044] 油井微乳壓裂液的配制：取上述750Kg基液和200Kg交聯液進行充分混合而復配 形成本發明的壓裂液。
[0045] 所述的微乳添加劑、稠化劑、粘土穩定劑、pH值調節劑、殺菌劑均和實施例1相同。
[0046] 以上壓裂液推薦在井溫為不超過90°C的油井進行使用。
[0047] 實施例6 在現場IOm3容器中加入9950Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，慢慢加入 IOKg稠化劑，繼續循環或攪拌10分鐘，使液體充分混合，再依次加入微乳添加劑10Kg、殺菌 劑10 Kg、粘土穩定劑10Kg、pH值調節劑10Kg、，繼續循環30min，使稠化劑充分溶脹，形成 均勻的液體，即：基液。
[0048] 在現場Im3容器中加入999Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，加入交聯劑 IKg繼續循環或攪拌30分鐘，以便交聯劑溶解充分，形成交聯液。所述的交聯劑為三乙醇胺 硼酸酯。
[0049] 油井微乳壓裂液的配制：取上述650Kg基液和350Kg交聯液進行充分混合而復配 形成本發明的壓裂液。
[0050] 所述的微乳添加劑、稠化劑、粘土穩定劑、pH值調節劑、殺菌劑均和實施例1相同。
[0051] 以上壓裂液推薦在井溫為不超過95°C的油井進行使用。
[0052] 實施例7 在現場IOm3容器中加入9500Kg水，在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，慢慢加入 IOOKg稠化劑，繼續循環或攪拌10分鐘，使液體充分混合，再依次加入微乳添加劑lOOKg、殺 菌劑100 Kg、粘土穩定劑100Kg、pH值調節劑100Kg、，繼續循環30min，使稠化劑充分溶脹， 形成均勻的液體，即：基液。
[0053] 所述的交聯液為IOOOKg交聯劑，所述的交聯劑為硼酸鈉。
[0054] 油井微乳壓裂液的配制：取上述999. 9Kg基液和0. IKg交聯液進行充分混合而復 配形成本發明的壓裂液。
[0055] 所述的微乳添加劑、稠化劑、粘土穩定劑、pH值調節劑、殺菌劑均和實施例1相同。
[0056] 以上壓裂液推薦在井溫為不超過85°C的油井進行使用。
[0057] 本發明利用微乳液(微乳添加劑)的特殊性質，如降低表/界面張力、改變巖石表面 潤濕角、解除水鎖傷害等，同時，微乳液有異于其他的表面活性劑體系的優良性質，如極小 的納米顆粒、極強的增溶性、超低的界面張力、熱力學穩定性等特點，提高本發明壓裂液的 助排率，對壓裂后增產增注有重要意義。
[0058] 現場效果統計(表I):
【權利要求】
1. 一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的壓裂液由65?99. 99份的基液和0.01? 35. 0份的交聯液通過復配而成；所述的基液由95?99. 5份的水、0. 1?1. 0份的稠化劑、 0. 1?1. 0份的微乳添加劑、0. 1?1. 0份的粘土穩定劑、0. 1?1. 0份的pH值調節劑、0. 1?
1. 〇份的殺菌劑組成，上述份數均為質量份。
2. 根據權利要求1所述的一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的交聯液包括0? 99. 9份的水和0. 1?100. 0份交聯劑。
3. 根據權利要求1所述的一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的稠化劑為羥丙基瓜 爾膠CJ2-6 ;所述的粘土穩定劑為粘土穩定劑COP-1 ;所述的pH值調節劑為調節劑CJ-3 ;所 述的殺菌劑為殺菌劑CJSJ-2。
4. 根據權利要求1所述的一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的微乳添加劑是由正 構十二碳烷烴、正己醇、氯化鈉、乳化劑0P-10按5 :5 :0. 4 :0. 002的重量比混合所得乳液。
5. 根據權利要求2所述的一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的交聯液還可以包括 質量份為〇. 001?〇. 5份的破膠劑。
6. 根據權利要求2所述的一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的交聯劑為硼砂、硼酸 鈉、三乙醇胺硼酸酯及硼的有機或無機化合物。
7. 根據權利要求5所述的一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的破膠劑為過硫酸銨、 過硫酸鉀、雙氧水、過氧化苯甲酰、纖維素酶或聚糖酶。
8. 根據權利要求1所述的一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的基液的配制方法 為：在用泵循環或攪拌器攪拌的情況下，向配方量的水中慢慢加入配方量的稠化劑，繼續 循環或攪拌10分鐘，使液體充分混合，再依次加入配方量的微乳添加劑、殺菌劑、粘土穩定 齊U、PH值調節劑，繼續循環20min，使稠化劑充分溶脹，形成均勻的液體即可。
9. 根據權利要求1所述的一種油井微乳壓裂液，其特征是：所述的壓裂液適用于在井 溫在l〇〇°C以內的油井使用。
【文檔編號】C09K8/68GK104419398SQ201310411487
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】孫虎, 王祖文, 張冕, 廖樂軍, 陳亞聯, 郭偉林, 趙文鋼, 李婧, 高燕, 李楠, 高紅平, 馬捷 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司