[发明专利]一种用于提高压裂液返排率的微乳液

说明书

技术领域

本发明属于油气藏开采压裂液添加剂领域，涉及一种用于提高压裂液返排率的微乳液。

背景技术

在油气开发过程中，压裂是必备的工序，影响压后压裂液返排的因素除了基本地质特征外，主要有压裂液的水锁伤害、启动压力和返排压差，压后返排是水力压裂作业的重要环节。低渗致密油气藏压裂高效开发的核心技术是低伤害压裂技术，低伤害压裂技术的内涵包括压裂设计、施工过程、压后返排等全过程中的伤害问题。因此，压裂液高效返排技术是低渗致密油气藏低伤害压裂的关键技术，直接影响压裂改造的效果，特别是低渗致密气藏，压裂液返排不好，或长时间滞留地层都将会堵塞可作为天然气流通的孔道，造成储层二次伤害。助排剂能大大降低溶液的表面张力或界面张力，增大与岩石表面的润湿角，从而降低毛细管力，增加压裂液的返排能力。

综合考虑地层润湿性的影响，在储层岩石润湿性为中性弱亲水(65°<水的润湿接触角<90°)时，毛细管压力较小，既有助于工作液返排，又可消除地层润湿性对原油流动的不利影响，且大量实验也证明在储层岩石润湿性为中性弱亲水采收率最高，目前很少有可用于将不同类型岩芯改为中性弱亲水的药剂。

能够改变岩石润湿性的物质主要是表面活性剂，传统的单链表面活性剂由于自身结构的限制会引起润湿反转，可调节性小，Gemini型表面活性剂具有双亲油基双亲水基的特殊结构，在岩石上达到饱和吸附时用量少，可调节性强，效果理想。

中国专利文件CN102329608A公开了一种用于改善岩芯润湿性能的微乳剂，是由Gemini季铵盐阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂与助剂低级脂肪醇组成，Gemini季铵盐阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂质量比1∶1-60，助剂质量百分比为30％～50％。该微乳剂最大优点是改善岩芯润湿性，但有3个弱点，其一使用的非离子表面活性剂均为难降解的，尤其是OP类表面活性剂，返排液处理难度大，造成二次污染；其二为了改善Gemini阳离子的吸附，需要添加非离子表面活性剂与之竞争吸附，非离子表面活性剂量大后，在很大程度上削弱了Gemini型表面活性剂的特点，即降低表面张力能力不强，提高返排效率不高【参考“改善岩芯润湿性能微乳剂的研制”，精细石油化工，2012,29(2)】；其三添加的非离子表面活性剂多数是水溶性的，即EO数较大，需要非离子表面活性剂中EO数来竞争吸附调节接触角，其微乳的意义及作用有局限性，例如上述专利文件实施例2中OP-10为水溶性的，没有明显的油相。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于提高压裂液返排率的微乳液，尤其提供一种油气田压裂作业中用于提高返排效率的微乳液。该微乳液可以将岩芯表面的润湿性能改善为中性弱亲水性，表面张力改善至25-28mN/m，有助于工作液的返排和油气的采出，达到高效返排，减少伤害的目的。

本发明的技术方案如下：

一种用于提高压裂液返排率的微乳液，包括如下质量份的组成：

含乙氧基的Gemini季铵盐阳离子表面活性剂30-50份

非离子表面活性剂15-60份

助剂25-40份，

所述的助剂为C₁～C₄的醇。

根据本发明，优选的，所述的用于提高压裂液返排率的微乳液，包括如下质量份的组成：

含乙氧基的Gemini季铵盐阳离子表面活性剂15-25份

非离子表面活性剂40-50份

助剂28-35份。

根据本发明，优选的，所述的用于提高压裂液返排率的微乳液还包括0.5-2质量份的柠檬酸，进一步优选的，柠檬酸的质量份为0.5-1份。

根据本发明，优选的，所述的含乙氧基的Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的分子式为：[R-N((EO)_m)₂-(CH₂)n–N((EO)_m)₂-R]2X，m＝1-5的整数，n＝2、4、6，R＝C₈-C₁₈，X为Cl^-或Br^-，EO为乙氧基。

根据本发明，优选的，所述的非离子表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯和/或失水山梨醇脂肪酸酯。

根据本发明，优选的，所述的脂肪酸聚氧乙烯酯为蓖麻油聚氧乙烯酯，更优选为EL-10。

所述的失水山梨醇脂肪酸酯为S-20、S-40、S-60或S-80。