一種性能優越的水基壓裂液的制備方法與流程

本發明涉及一種性能優越的水基壓裂液的制備方法，尤其涉及一種無殘渣，不破膠，易返排的水基壓裂液的制備方法。

背景技術：

油層水力壓裂，簡稱為油層壓裂或壓裂，是油氣井增產、注水井增注的一項重要工藝措施。它利用液體傳壓的原理，在地面采用高壓泵組及輔助設備，將目的地層壓裂，形成裂縫。此時，如果地面高壓泵組停止泵入液體，由于外來壓力的消失，又會使裂縫重新閉合，為了保持裂縫處于張開狀態和獲得高的導流能力，會繼續注入具有一定粘度的攜帶有支撐劑的壓裂液。

實際的運用中，為了使壓裂液獲得一定的粘度，常常會采用天然植物膠、纖維素衍生物和人工合成的聚合物作為稠化劑，它們所配制出的壓裂液具有一定的缺點：天然植物膠殘渣含量較高，破膠后易造成支撐裂縫堵塞，同時耐溫性不夠理想；而纖維素衍生物主要存在的問題是摩阻偏高，耐溫性差；人工合成的聚合物抗剪切性、耐鹽性較差、濾失性大。而本發明中所制備的水基壓裂性無殘渣、摩阻及濾失小、抗剪切性、耐溫性和耐鹽性好。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明的目的在于采用AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物(制備見：CN101104665B)及表面活性劑，提供一種性能優越的水基壓裂液的制備方法。首先用AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物分別與十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉反應，再將反應后的包合物的產物混合，制備出一種水基壓裂液。

本發明的技術方案如下：

一種性能優越的水基壓裂液的制備方法，包括以下步驟：

取60～90毫升的AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物(制備見：CN 101104665B)于燒杯1、2中，分別向燒杯1、2中加入10～20g的十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉，攪拌30～40min，使AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物與十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉成分反應；再將燒杯1、2中的陽離子包合物和陰離子包合物混合，繼續攪拌15～25min，使它們充分接觸，利于陰陽離子相互作用，體系粘度在100s^-1時高于100mPa·s，能夠攜帶支撐劑到達目的地層；最后在體系中加入1～2毫升柴油，繼續攪拌20～30min,體系的粘度降低至10mP·s左右，達到了后續返排施工的要求，最終制得了性能優越的水基壓裂液

進一步的，取60毫升的AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物(制備見：CN 101104665B)于燒杯1、2中，分別向燒杯1、2中加入10g的十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉，攪拌30min，使AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物與十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉成分反應；再將燒杯1、2中的陽離子包合物和陰離子包合物混合，繼續攪拌15min，使它們充分接觸，利于陰陽離子相互作用，體系粘度在100s^-1時高于100mPa·s，能夠攜帶支撐劑到達目的地層；最后在體系中加入1毫升柴油，繼續攪拌20min,體系的粘度降低至10mP·s左右，達到了后續返排施工的要求，最終制得了性能優越的水基壓裂液。

本發明的有益之處在于：

1、與現有技術相比較，本發明通過在AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物壓裂液中引入陰、陽離子表面活性劑，改善了天然植物膠殘渣含量較高，耐溫性不理想；纖維素衍生物摩阻偏高，耐溫性差；人工合成的聚合物抗剪切性、耐鹽性較差、濾失性大的缺點；

2、本發明所提供的萃取水基壓裂液，具有適宜的粘度，能夠攜帶支撐劑，同時，遇到油分子后，粘度會減小，不用進行破膠，無殘渣，利于后續的返排，不會污染地層。

附圖說明

圖1為AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物與十八烷基三甲基氯化銨作用過程示意圖1；

圖2為AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物與十二烷基苯磺酸鈉作用過程示意圖2；

圖3為陽離子包合物與陰離子包合物的作用過程示意圖3；

圖4為壓裂液與油分子的作用過程示意圖4。

其中，1表示AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物；2表示十八烷基三甲基氯化銨；3表示陽離子包合物；4表示十二烷基苯磺酸鈉；5表示陰離子包合物，6表示油分子。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明，但并不構成對本發明的任何限制。

一種性能優越的水基壓裂液的制備方法，包括以下步驟：

實施例1：

取60毫升的AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物(制備見：CN 101104665B)于燒杯1、2中，分別向燒杯1、2中加入10g的十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉，攪拌30min，使AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物與十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉成分反應；再將燒杯1、2中的陽離子包合物和陰離子包合物混合，繼續攪拌15min，使它們充分接觸，利于陰陽離子相互作用，體系粘度在100s^-1時高于100mPa·s，能夠攜帶支撐劑到達目的地層；最后在體系中加入1毫升柴油，繼續攪拌20min,體系的粘度降低至10mP·s左右，達到了后續返排施工的要求，最終制得了性能優越的水基壓裂液。該配方得到的水基壓裂液可應用于油氣井增產中。

實施例2：

取75毫升的AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物(制備見：CN 101104665B)于燒杯1、2中，分別向燒杯1、2中加入15g的十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉，攪拌35min，使AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物與十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉成分反應；再將燒杯1、2中的陽離子包合物和陰離子包合物混合，繼續攪拌20min，使它們充分接觸，利于陰陽離子相互作用，體系粘度在100s^-1時高于100mPa·s，能夠攜帶支撐劑到達目的地層；最后在體系中加入1毫升柴油，繼續攪拌25min,體系的粘度降低至10mP·s左右，達到了后續返排施工的要求，最終制得了性能優越的水基壓裂液。該配方得到的水基壓裂液可應用于注水井增注中。

實施例3：

取90升的AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物(制備見：CN 101104665B)于燒杯1、2中，分別向燒杯1、2中加入20g的十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉，攪拌40min，使AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物與十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉成分反應；再將燒杯1、2中的陽離子包合物和陰離子包合物混合，繼續攪拌25min，使它們充分接觸，利于陰陽離子相互作用，體系粘度在100s^-1時高于100mPa·s，能夠攜帶支撐劑到達目的地層；最后在體系中加入2毫升柴油，繼續攪拌25min,體系的粘度降低至10mP·s左右，達到了后續返排施工的要求，最終制得了性能優越的水基壓裂液。該配方得到的水基壓裂液可作為油田領域的其它工作液。

如圖1所示，AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物中的環狀結構與十八烷基三甲基氯化銨的疏水鏈通過分子間作用力形成陽離子包合物；圖2中，AM/NaAA/烯丙基環糊精聚合物中的環狀結構與十二烷基苯磺酸鈉的疏水鏈通過分子間作用力形成陰離子包合物；圖3所示，陽離子包合物與陰離子包合物通過靜電作用的過程，由于聚合物分子相互連接，分子量增加，使得到的壓裂液的粘度升高，利于攜帶支撐劑進入目的層；圖4所示，是壓裂液進入地層后與油分子接觸后的相互作用過程，由于油分子疏水性大于十八烷基三甲基氯化銨和十二烷基苯磺酸鈉，所以十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉會被油分子頂替出來，聚合物分子分離，使壓裂液粘度降低，利于后續的返排施工。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。