[发明专利]一种酸性表面活性剂压裂液体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气井酸化压裂用酸性表面活性剂压裂液体系。

背景技术

目前的压裂液主要采用植物胶做增稠剂，在适当的条件下与交联剂进行交联，形成具有一定粘度的高分子网状结构，这类压裂液的破胶必须采用化学破胶剂，破坏高分子网状结构，达到破胶目的。植物胶自身的不溶物和破胶后的残胶对牙列裂缝的渗透率和地层渗透率造成伤害，影响压裂增产效果。

二十世纪末，Schlumberger公司开发出一种用表面活性剂作增稠剂的压裂液，该表面活性剂压裂叶体系使用的表面活性剂为主含长链烷基的阳离子化合物，配合使用的盐是某有机钠盐或无机盐(如KCl)，所用表面活性剂不仅有小分子量的、而且有较高分子量的，不仅有阳离子型的、而且有其它类型的，所用盐也涉及多种有机与无机盐，破胶后无残渣，对底层伤害小，该压裂液体系受到极大关注。

专利200310116815.8发明的表面活性剂压裂液由十八个碳的不饱和脂肪或不饱和脂肪酸盐组成，辅助添加剂为无机碱和无机盐，该体系为强碱性。为实现酸化加砂同时进行，需开发酸性的表面活性剂压裂液。

本发明的目的在于提供一种有效的方法，利用特定的季铵盐表面活性剂、无机盐、酸和水混合，在水中这种季铵盐表面活性剂在一定浓度的盐酸和盐溶液中形成缠结的杆状胶束而增加流体粘度和粘弹性，实现压裂时对压裂液粘度的要求，这种压裂液在一定的盐酸环境中形成，具有一定的酸化能力。这种酸性表面活性剂压裂液对油水井进行酸化压裂时，压裂液在携砂的同时能够解堵穿透油泥带并对油泥带中的泥质有一定的溶解能力，达到压裂酸化的目的。同时酸性表面活性剂压裂液还可以通过提高乏酸对微粒的携带能力、保持地层水润湿和助排作用减小酸化过程的二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种油气井酸化压裂用酸性表面活性剂压裂液体系。

本发明所述的一种油气井酸化压裂用酸性表面活性剂压裂液体系由以下配方实现：

酸性表面活性剂压裂液由十六烷基三甲基溴化铵、邻苯二甲酸氢钾、盐酸、氢氟酸和水组成的体系，各组分的质量含量分别为十六烷基三甲基溴化铵2.0％～5.0％，邻苯二甲酸氢钾0.5％～2.5％，盐酸10～20％，氢氟酸0.1～1.5％，其余成分为水。

酸性表面活性剂压裂液中主要成分的作用为：

1.十六烷基三甲基溴化铵

十六烷基三甲基溴化铵是酸性表面活性剂压裂液的主要成分之一，在水和酸中有很好的溶解性，其主要作用是形成胶束和压裂酸化作业后助排。

2.邻苯二甲酸氢钾

邻苯二甲酸氢钾在水和酸中溶解性较好，其与十六烷基三甲基溴化铵相互作用促使表面活性剂形成胶束，使所形成的胶束可以携砂和深度酸化。

3.盐酸及氢氟酸

盐酸及氢氟酸主要是使酸性表面活性剂压裂液保持一定的酸性，起到酸化解堵、溶蚀硅质储层的作用。

本压裂液体系适用于40℃～60℃储层，可进行酸化解堵和加砂压裂，压裂施工后该压裂液体系被地层水或有机流体稀释破胶。

附图说明

图1该压裂液在60℃，170S^-1的耐温抗剪切特性.

具体实施方式

实施例1：

在常温25℃条件下将2.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.8g邻苯二甲酸氢钾依次加入水中搅拌均匀。然后在搅拌条件下缓慢加入37％的盐酸30ml，和氢氟酸0.1％混合物料加完后再继续搅拌5分钟，即可配成初始粘度为40mPa·s的酸性表面活性剂压裂液。该压裂液在60℃，170S-1的耐温抗剪切特性见图1。

该压裂液在60℃，与1∶1的水混合，破胶后破胶液粘度为2.4mP·s，表面张力为22mN/m。

实施例2：

按照上述步骤配制酸性表面活性剂压裂液，所不同的为十六烷基三甲基溴化铵用量为5.0g，所配成的酸性表面活性剂压裂液初始粘度为80mPa·s。

实施例3：

按照上述步骤配制酸性表面活性剂压裂液，所不同的邻苯二甲酸氢钾用量为2.5g，所配成的酸性表面活性剂压裂液初始粘度为60mPa·s。