[发明专利]一种用于煤层压裂的清洁压裂液

说明书

技术领域

本发明属于采矿用组合物领域，具体涉及一种形成裂缝的组合物及其应用。

背景技术

煤层气储层使用活性水压裂，由于活性水的造缝与携砂性能差，施工时所需要的排量大，不仅易造成缝高失控，而且砂液比低，致使压裂效果差；使用聚合物冻胶压裂液压裂，由于含有残渣与破胶不彻底，对地层与支撑裂缝伤害大。虽然有的煤层使用过清洁压裂液压裂，但由于清洁压裂液在煤层内的破胶性能差，在压后抽排过程中，发现返排液有未破胶现象，影响压裂效果。因此，发明了一种适合煤层压裂的清洁压裂液，是由清水、稠化剂(二甲基十八烷基羟乙基季铵硝酸盐与水杨酸钠的混合物)、无机盐(氯化铵)与破胶剂(辛酚醚10)组成，具有组成简单、配制方便、粘弹性好、易于破胶性水化、无残渣、对煤层伤害小等特点，在山西与陕西煤田压裂施工5口井，取得了较好的效果。

现有技术中，压裂液技术包括：①中国石油大学(华东)王彦玲等人的“清洁压裂液及其应用”(申请号：200910013666)，该发明涉及一种清洁压裂液及其应用，压裂液按质量份组分如下：增稠剂50－80份，水杨酸盐10－35份，破胶剂2－5份。该发明提出的清洁压裂液用于油田压裂，在应用现场按质量份将各组份混合后配成2－6％质量百分比的水溶液，搅拌均匀，然后与压裂支撑剂一起打入井下，该发明的清洁压裂液压裂支撑剂分散均匀、破胶彻底。②大庆油田有限责任公司王新纯等人的“无伤害压裂液”(申请号：03110938)，压裂液由主剂十六烷基三甲基溴化胺、助剂水杨酸钠和水配制而成，按重量百分比，十六烷基三甲基溴化胺占0.1％－4％，水杨酸钠占0.1％－1％，水占95％－99.8％。其具有配方简单，成本低廉，对地层岩心渗透率伤害小，岩心渗透率恢复率高，无残留，易返排的优点。③陕西海安实业有限责任公司杜景瑞的“无伤害清洁压裂液”(申请号：200810150252)，提供一种无伤害清洁压裂液，包含烷基季铵盐混合物、反离子盐、低碳醇和水，水溶液浓度为2％－6％，以重量计烷基季铵盐混合物∶反离子盐∶低碳醇＝6∶3∶1。现场使用清洁压裂液时，将所用成分的原料按比例，在搅拌条件下依次加入水中，当配成浓度为2％－6％的水溶液时，有较高的粘弹性，具有携砂功能，完全满足油气田现场压裂液携砂要求。本发明具有配方简单，成本低廉，滤失性小，岩心渗透率恢复率高，无残留，易排放等特点。一其中所述的烷基季铵盐混合物是小于12个碳烷基季铵盐，12－14个碳烷基季铵盐和16-18个碳烷基季铵盐，并且烷基季铵盐不同长度碳链混合物中，以重量比计算短碳链∶中碳链∶长碳链＝1∶3∶6，其中所述的反离子盐是次氯酸钾，其中所述的低碳醇是乙醇或异丙醇。④中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司崔会杰的“清洁压裂液”(专利号：ZL 2012 10077974.0)本发明提供一种无伤害清洁压裂液，清洁压裂液，用于低渗、水敏储层的压裂改造。各组分重量百分比为：二甲基十八烷基羟乙基季铵硝酸盐，0.5～5％；磺基水杨酸三乙醇胺酯，0.2～2％；氯化钾，0.5～2％；其余为水。各组分重量百分比之和为百分之百。

现有技术中采用的增稠剂是十六～十八烷基三甲基溴化铵，低温水溶性差、抗剪切性能差；压裂液的防膨与破胶性能差。而且存在配置复杂的缺陷。

发明内容

针对本领域存在的需求和技术上的不足之处，本发明提供了一种用于煤层压裂的清洁压裂液，以提高压裂液的造缝与携砂能力，减少压裂液对储层与支撑裂缝的伤害，提高采矿时压裂施工的成功率与压裂效果。

本发明的另一目的是提出所述清洁压裂液的应用。

实现本发明上述目的的具体技术方案为：

一种用于煤层压裂的清洁压裂液，由以下重量比例的组分组成：

0.6％～1％稠化剂；0.5％～1％氯化铵；0.05％～0.1％辛酚醚OP-10；其余为水；

所述稠化剂为二甲基十八烷基羟乙基季铵硝酸盐与水杨酸钠的混合物。

优选的，所述稠化剂为二甲基十八烷基羟乙基季铵硝酸盐与水杨酸钠重量比为70：10-20的混合物。

其中，所述的清洁压裂液按照以下步骤制备：

步骤一：稠化剂配制在反应釜中加入等重量份的清水与水杨酸钠，升温50～60℃，搅拌20～30分钟，使水杨酸钠溶解完全，再加入二甲基十八烷基羟乙基季铵硝酸盐，在温度50～60℃搅拌30～40分钟；