[发明专利]一种两性表面活性剂压裂液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气田开采过程中水力压裂增产措施的一种压裂液，具体涉及一种两性表面活性剂压裂液及其制备方法。

背景技术

压裂作为低渗透油气藏的主要增产措施已得到迅速发展和广泛应用，压裂液是压裂技术的重要组成部分。国内外最常用的压裂液主要是以天然植物胶、纤维素和合成聚合物为稠化剂的水基压裂液，目前已在各油田得到了广泛应用，并取得了良好的增产效果。但水基聚合物压裂液体系的缺陷是压裂液破胶不完全，而且破胶后残渣会堵塞岩石孔隙和裂缝，降低裂缝支撑带导流能力和油气层渗透率，从而大大降低压裂效果，导致压裂增产效果不能达到最佳。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于两性表面活性剂的压裂液及其制备方法，两性表面活性剂分子中含有阳离子和阴离子亲水基，阴阳离子之间的吸引促使表面活性剂分子紧密的排列，在不同pH值下的盐溶液或酸溶液中能够形成不同强度的胶束凝胶，可用其配制多种性能优良的工作液，不需要交联剂、破胶剂和其它化学添加剂，压裂液残渣含量几乎为零，因此无地层伤害并能使充填层保持良好的导流能力，能更有效的提高油气井产能，充分达到油气井压裂的目的。

本发明的两性表面活性剂压裂液，按质量百分比包括两性表面活性剂3％-5％，阴离子表面活性剂0.5％-1％，无机盐2％-4％，低分子醇0.3％-0.5％，pH值调节剂0％-5％，粘土稳定剂0.5％，其余为水。

所述的两性表面活性剂压裂液的制备方法分为两步，首先将两性表面活性剂、阴离子表面活性剂、低分子醇、pH值调节剂和粘土稳定剂按一定质量百分比加入水中，搅拌5-10min，得到均一稳定的悬浊液，再加入无机盐，搅拌1-2min后即得到具有良好黏弹性的流体。

本发明所述的两性表面活性剂为十八烷基甜菜碱，十八烷基二甲基甜菜碱，油酸酰胺丙基甜菜碱或芥酸酰胺丙基甜菜碱。所述的阴离子表面活性剂为脂肪酸甲酯磺酸钠或十二烷基二苯醚二磺酸钠。所述的无机盐为氯化钠。所述低分子醇为甲醇或乙醇。所述的pH值调节剂为甲酸。所述的粘土稳定剂为氯化钾。

本发明所述的两性表面活性剂压裂液，采用两性表面活性剂为主稠化剂，阴离子表面活性剂为辅助稠化剂，无机盐为凝胶促进剂，能在不同pH值条件下稠化，形成黏弹性流体，得到两性表面活性剂压裂液。本发明制备的两性表面活性剂压裂液具有低黏度、高弹性、低摩阻、高携砂、有效控制缝高、增加缝长等优点，在地层中与油、气即可破胶，破胶后无残渣，不伤害地层。

本发明制备的表面活性剂压裂液经室内评价：耐温能力可达到60℃以上，优于其他清洁压裂液体系，按1∶1加入水(或烃类)既可彻底破胶，最终破胶液粘度小于5mPa.S，体系破胶液表面张力值为23.59mN/m，界面张力值为1.03mN/m，说明体系具有良好的返排性能。

具体实施方式

实施例1

在搅拌条件下，将5g十八烷基甜菜碱、1g十二烷基二苯醚二磺酸钠、0.5g甲醇、5g甲酸、氯化钾0.5％分别加入到84g蒸馏水，搅拌5-10min，得到乳白色稳定的悬浊液，再加入4g氯化钠，搅拌1-2min即获得透明的黏弹性流体。

通过美国TA公司EX2000流变仪测试该两性表面活性剂压裂液性能，在60℃下，以170s^-1剪切1h后粘度仍保持在40mPa·s。

在本实施例中所述的两性表面活性剂压裂液，按质量百分比包括十八烷基甜菜碱5％，十二烷基二苯醚二磺酸钠1％，甲醇0.5％，甲酸5％，氯化钠4％，粘土稳定剂0.5％，其余为水。本实例获得的两性表面活性剂压裂液可用于地层温度在60℃条件下的压裂施工。

实施例2

在搅拌条件下，将5g十八烷基二甲基甜菜碱、1g脂肪酸甲酯磺酸钠、0.5g甲醇、0.5g氯化钾分别加入到89g蒸馏水，搅拌5-10min，得到乳白色稳定的悬浊液，再加入4g氯化钠，搅拌1-2min即获得透明的黏弹性流体。

通过美国TA公司EX2000流变仪测试该两性表面活性剂压裂液性能，在60℃下，以170s^-1剪切1h后粘度仍保持在36mPa·s左右。

在本实施例中所述的两性表面活性剂压裂液，按质量百分比包括十八烷基二甲基甜菜碱5％，脂肪酸甲酯磺酸钠1％，甲醇0.5％，氯化钠4％，粘土稳定剂0.5％，其余为水。本实例获得的两性表面活性剂压裂液可用于地层温度在60℃条件下的压裂施工。

实施例3