[发明专利]一种长碳链酰胺类甜菜碱型清洁压裂液及其制备方法

说明书

所属领域：

本发明涉及长碳链(十八及以上)酰胺类甜菜碱型清洁压裂液的制备方法，并对该清洁压裂液进行评价。

技术背景：

随着油气田资源开发的难度不断加大，提高压裂技术已经成为油气藏增产和增注的主要措施。压裂液作为压裂技术的重要组成部分，对油气田增产起着重要作用。一直以来，压裂液对地层的吸附、伤害是研究的难点和重点。以天然植物胶、纤维素、合成聚合物等制备的水基压裂液在压裂过程中吸附量大，破胶不彻底，形成的滤饼易堵塞地层孔隙，严重污染了地层，降低了压裂效果。

目前，有良好破胶能力，易返排等优点的清洁压裂液受到了广泛关注，主要分为阳离子型、阴离子型和两性离子型等。阳离子型容易大量吸附在显负电性的地层上，对地层造成严重伤害；阴离子型易与水中的二价阳离子形成沉淀，提高了表面活性剂的用量，而且对地层造成不同程度的污染。

文献(张锋三，沈一丁，张燕明等.西安石油大学学报(自然科学版)，2012，27(6)：74-78.)合成了一种阴离子磺酸型表面活性剂，将其与助剂配合使用作为压裂液增稠剂，在中性氯化钠溶液中反应交联，制得一种阴离子清洁压裂液。该压裂液有良好的耐温，携砂性能，破胶彻底，但抗钙能力不强，易与水中的二价阳离子形成沉淀，降低压裂效果。

文献(刘观军，李小瑞，丁里等.油田化学，2012，29(3)：275-277.)制备了以阴离子表面活性剂为主剂的CHJ清洁压裂液，用KCl作为助剂，有较低的表面张力和界面张力，但易与地层水形成沉淀，造成堵塞。

文献(王俊伟.当代化工，2012，41(2)：133-136.)以阳离子表面活性剂为主剂，有机酸钠盐为助剂制备了清洁压裂液，黏度较高，抗菌性能较好，但与岩石的吸附量较大，增加了表面活性剂的用量，升高了成本。

发明内容

针对现有压裂液的不足，本发明的目的是提供一种长碳链(十八及以上)酰胺类甜菜碱表面活性剂为主剂的清洁压裂液及其制备方法。本发明的清洁压裂液，配置简单，用量少，不含聚合物，能够有效的携带岩砂，很好的改善油气层的导流能力。

本发明所采用的技术方案是：

一种长碳链酰胺类甜菜碱型清洁压裂液，该清洁压裂液的组分及重量百分比为：长碳链酰胺类甜菜碱：10～30％，低碳醇：5～25％，铁离子稳定剂：1～10％，反离子助剂：0.1～5％，氯化钾：5～35％，自来水：10～75％，其中，长碳链酰胺类甜菜碱中的长碳链指十八及以上的碳链。

所述该清洁压裂液的组分及重量百分比优选：长碳链酰胺类甜菜碱：8～15％，低碳醇：10～25％，铁离子稳定剂：2～7％，反离子助剂：0.5～2％，氯化钾：10～15％，自来水：20～50％。

所述低碳醇为溶解长碳链酰胺类甜菜碱的醇类，包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇、甘油中的一种或几种的混合物。

所述长碳链酰胺丙基甜菜碱包括油酸酰胺丙基甜菜碱、油酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、花生烯酸酰胺丙基甜菜碱、花生烯酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、山嵛酸酰胺丙基甜菜碱、山嵛酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱中的一种或几种的混合物。

所述反离子助剂为水杨酸钠、二甲苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、苯磷酸钠、3-羟基-2-萘酸钠中的一种或几种的混合物。

该清洁压裂液为白色至黄色粘稠状液体，当温度达到30摄氏度时，其表观粘度可达120mPa·s。

一种长碳链酰胺类甜菜碱型清洁压裂液的制备方法，将氯化钾和反离子助剂在自来水中溶解后，加热至50℃，边搅拌边滴加完全溶解于低碳醇的长碳链酰胺类甜菜碱，待甜菜碱表面活性剂溶解均匀后冷却至室温，再滴加铁离子稳定剂，其余加自来水，搅拌均匀，即为所得产品。

与现有技术相比，本发明至少有以下有益效果：长碳链(十八及以上)酰胺类甜菜碱表面活性剂是一种含有强碱性N原子的两性表面活性剂，具有两性表面活性剂所共有的结构特征，既不与地层中的二价阳离子作用产生沉淀，也不与显负电性的地层作用，又由于分子中含有的碳链较长，在盐水溶液中搅拌后易形成三维空间网状物，具有良好的携砂效果。此清洁压裂液配置简单，与地层岩石的吸附量小，对地层伤害小，是一种性能优良的清洁压裂液。

具体的实施方式

下面对本发明的组成、配置进行详细说明:

本发明长链酰胺类甜菜碱清洁压裂液的组成包括(重量％)

其优选比例(重量％)为: