[发明专利]一种可调控粘弹性超分子清洁压裂液体系及其制备方法

说明书

本发明提供一种可调控粘弹性超分子清洁压裂液体系及其制备方法，该清洁压裂液体系由下述组分按质量百分比组成：阳离子表面活性剂1.0～6.0％；有机酸0.2～1.0％；无机盐0.1～2.0％；两亲聚合物0.1％～1.0％；水98.6～90.0％，制备时先制备超长链脂肪酰胺类阳离子表面活性剂，在将无机盐溶解于水中，然后再依次加入两亲聚合物、有机酸和阳离子表面活性剂，充分搅拌后即可得到超分子清洁压裂液；这种超分子清洁压裂液具有粘度可调控的性质，通过无机酸、碱的加入实现不同的性能要求。同时可以有效压裂地层，配置简单、加药量小、携砂性强、耐温性好，避免了现有常规清洁压裂液体系存在加药量大、耐温性差的问题，提高了压裂效率、降低压裂成本、扩展适用地层条件。

技术领域

本发明涉及酸化压裂用剂技术领域，具体涉及一种可调控超分子清洁压裂液体系及其制备方法。

背景技术

我国油田随着勘探开发时间的延长，常规油气产量不断下降，低渗、特低渗油气资源成为当前油气开发的新热点，低渗透油藏面临着采油速度低、采收率低、储量动用率低、能量补充困难的局面，必须进行大规模压裂才能形成工业产能，才能实现高效开发。清洁压裂液因其分子结构简单、溶解性好、对地层伤害小、破胶性好等一系列优点，在中低温地层已被广泛应用且取得了很好的增产效果，然而在中高温油藏存在表面活性剂用量较大、使用成本较高的问题，利用超分子可以有效的降低表面活性剂的用量，降低使用成本。

超分子体系已经具有几十年的研究历史，是由两个或两个以上的分子通过分子间超分子作用联接起来具有一定结构和功能的实体或聚集体。尤其在表面活性剂方面，利用非共价作用力构筑的超分子表面活性剂具有与传统低聚表面活性剂类似的低临界胶束浓度和高表面活性，并且具有更加多样化以及可调控的聚集体自组装结构。因而在分子结构上十分有利于蠕虫状胶束的形成，同时可以在较低的用量下即可自组装得到高粘弹性流体，具有比传统表面活性剂具有更优异的性能。另一方面，超分子表面活性剂避免了结构相似的传统低聚表面活性剂繁琐而复杂的合成过程，充分发挥出构筑基元绿色环保、简单快捷的特性赋予了超分子表面活性剂在清洁压裂液研制方面广阔的应用前景。

中国专利CN201510089194.1公开了一种超分子清洁压裂液及其制备方法与应用，但其合成工艺复杂、耐温性能不佳。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种可调控超分子清洁压裂液体系及其制备方法，对于低渗特低渗油藏的高效开发具有重要的意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可调控粘弹性超分子清洁压裂液体系，所述清洁压裂液体系由下述重量百分比的原料组成：阳离子表面活性剂1.0～6.0％；有机酸0.2～1.0％；无机盐0.1～2.0％；两亲聚合物0.1％～1.0％；余为水。

与现有的超分子清洁压裂液相比，本发明压裂液性能具有可调控性，即在同一温度下，不同pH条件下具有不同的粘弹性，可在不同地层条件下，针对性地调节压裂液性能，以降低压裂液注入时所需能耗，使得同一种压裂液配方具有更强的普遍适用性。

优选的，所述阳离子表面活性剂为超长链脂肪酰胺类阳离子表面活性剂，结构如下：

其中：R为碳数C≥16的饱和与不饱和烷基链。

优选的，所述超长链脂肪酰胺类阳离子表面活性剂的制备方法如下：

将5.0～50.0g脂肪酰胺叔胺与2.5～25.0g碳酸钾放入单口瓶中，加入20.0～100.0mL无水乙醇溶解，升温至50～70℃，缓慢滴加2.0～15.0g溴丙烯，滴加完成后反应7～24h，减压蒸馏得到固体产物。加入丙酮溶解后置于-15～5℃条件静置5～15h，抽滤得白色固体产物。

优选的，所述两亲聚合物为具有无机盐增粘特性的两亲聚合物。