[发明专利]一种有机多孔纳米颗粒增强型清洁压裂液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机多孔纳米颗粒增强型清洁压裂液及制备方法，所述压裂液包括质量百分比含量如下的各组分：表面活性剂1～5％；反离子助剂1‑5％；有机多孔纳米颗粒0.05‑3％；余量为水。所述制备方法包括：将表面活性剂加入水中搅拌溶解，随后向表面活性剂溶液中加入有机多孔纳米颗粒，然后进行超声分散，直至有机多孔纳米颗粒均匀分散在所述表面活性剂溶液中，得到含有有机多孔纳米颗粒的纳米流体；向所述纳米流体中加入反离子助剂并混合均匀，随后将混合液静置3～6小时，得到所述的有机多孔纳米颗粒增强型清洁压裂液。本发明的有机多孔纳米颗粒增强型清洁压裂液不会堵塞岩石孔吼，在提高清洁压裂液粘弹性、抗温性、抗剪切性的同时能够不损伤储层。

技术领域

本发明涉及油藏储层改造技术中的油田化学技术领域，特别涉及一种有机多孔纳米颗粒增强型清洁压裂液及其制备方法。

背景技术

水力压裂是油气田开发过程中的一种应用广泛的储层改造技术，可以在井筒周围形成高导流能力的裂缝，降低流体在井筒附近的渗流阻力并增加油气井的泄油面积，提高油气井产量。近年来随着页岩气、致密油等非常规油气资源储量比例的不断增加，水力压裂逐渐成为油气资源开采必不可少的增产措施。压裂液作为水力压裂过程中的核心工作液，具有传递压力、输送支撑剂等重要作用，其性能也直接影响着整个压裂施工的效果。工业上常用的胍胶压裂液或人工合成聚合物压裂液等以大分子为增稠剂的压裂液破胶后残渣含量高，对储层基质渗透率和裂缝导流能力伤害严重，影响油气产量。

因此，近年来，粘弹性表面活性剂(VES)清洁压裂液受到越来越多的关注并逐渐在油气田展开工业应用。VES清洁压裂液破胶后无残渣，压裂施工后对储层的伤害很小。VES清洁压裂液的增稠作用主要来自于表面活性剂蠕虫状胶束的形成，当蠕虫状胶束增长到一定长度后可以相互间发生重叠和缠绕，从而形成三维网状结构，实现压裂液黏度的增加。但是，由于蠕虫状胶束很容易被破坏，VES清洁压裂液在高温或高速剪切等条件下难以保持增稠效果，这大大限制了VES清洁压裂液的油气藏应用条件。

为了提高蠕虫状胶束三维网络的稳定性，增强VES清洁压裂液在高温或高速剪切等条件下的增稠能力，纳米材料近年来被引入了VES清洁压裂液的构建。中国专利CN102093874A公开了阴离子型纳米复合清洁压裂液及其制备方法，质量组分如下：阴离子粘弹性表面活性剂3～7份，助表面活性剂：0.05～0.5份，反离子盐：3～10份，纳米颗粒：0.05～0.5份，水100份，阴离子型纳米复合清洁压裂液具有良好的耐温性能且滤失量低。中国专利CN 104419396A公开了一种纳米复合压裂液及其制备方法与应用，该纳米复合压裂液原料组成包括：粘弹性表面活性剂0.5-5％、纳米材料0.05-3％、缔和高分子物质0.1-0.5％以及水余量，该纳米复合压裂液具有粘弹性表面活性剂用量低、制备方法简单、滤失量小、携砂性好等优点。

但是，现有的纳米复合型的压裂液主要使用的纳米材料为二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛、氧化铝等无机纳米材料，这种类型的纳米材料具有较高的强度且无形变能力，因此很容易对岩石孔吼造成难以恢复的堵塞，损害储层。并且，这类纳米材料在裂缝中形成的致密滤饼也会影响岩石基质中的油气进入裂缝，进而影响油气的产出。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种有机多孔纳米颗粒增强型清洁压裂液及制备方法，所述清洁压裂液中的纳米颗粒为具有多孔结构的有机材料，不会堵塞岩石孔吼，在提高清洁压裂液粘弹性、抗温性、抗剪切性的同时能够不损伤储层。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种有机多孔纳米颗粒增强型清洁压裂液，包括表面活性剂、反离子助剂和有机多孔纳米颗粒，各组分的质量百分比含量为：表面活性剂1～5％；反离子助剂1-5％；有机多孔纳米颗粒0.05-3％；余量为水。

作为优选，所述表面活性剂为油酸钠、烷基三甲基溴化铵、烷基二甲基溴化铵、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。