[发明专利]一种纳米磁流体驱油压裂液及其制备和使用方法

说明书

本发明公开了一种纳米磁流体驱油压裂液，包括纳米磁性材料、清水、分散剂及压裂液；本发明通过采用将纳米磁性材料、清水、分散剂及压裂液混合，利用磁流体特性，在不增加工艺复杂程度的前提下，在原油自发渗吸基础上，纳米颗粒通过静电力、氢键等化学键作用在油湿岩石表面形成连续的吸附层，形成亲水表面改变润湿；以纳米颗粒为中心的胶束聚集体，增加了界面活性，在水溶液/亲油界面形成更为紧密和稳定性的吸附排列，在岩石基质壁面上形成强亲水的纳米薄膜，进一步提高岩石基质的亲水性；同时通过磁场增强了致密储层渗吸作用，从而达到提高产量的目的。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，特别涉及一种纳米磁流体驱油压裂液及其制备和使用方法。

背景技术

我国致密油气资源丰富，随着勘探开发技术的不断进步，特别是水平井体积压裂技术的突破，致密油开发已在长庆油田、大庆油田及吐哈等油田进行先导性试验；水平井和体积压裂已经成为致密储层开发的核心技术，但是对于储层的动用程度依然有限；随着北美页岩油气因为渗吸作用获得高产的认识，颠覆了传统外来流体会造成粘土膨胀、水锁伤害等不利影响，一般要求快速返排，彻底返排等开发理念。国内致密油开发数据也一定程度上证实了渗吸作用的重要性。因此，长庆、吉林等油田开展了以提高渗吸效率的压裂液研究与试验，同时延长关井时间，增长压裂液滞留时间，提高油井产量。

为了进一步提高致密油气产量，扩大渗吸油水置换效率，考虑运用电磁吸引方法人为进行微裂隙原油的置换采出程度；通常磁流体用于苛刻条件下的密封、减震、选矿、天体物理及核反应控制的行业；尚未见利用磁流体技术增加油井产量的相关报道。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种纳米磁流体驱油压裂液及其制备和使用方法,以提高致密油气产量，扩大渗吸油水置换效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种纳米磁流体驱油压裂液，按质量分数计，包括纳米磁性材料：0.02％-0.05％、分散剂：1％-3％、压裂液常规添加剂：0.7％-1.4％及水：其余量；

其中，纳米磁性材料采用纳米四氧化三铁或纳米三氧化二铁；压裂液常规添加剂包括稠化剂、交联剂、助排剂及粘土稳定剂，压裂液常规添加剂采用聚丙烯酰胺类滑溜水压裂液、胍胶压裂液或表面活性剂压裂液的常规添加剂。

进一步的，纳米四氧化三铁或纳米三氧化二铁的粒径为20-60nm。

进一步的，分散剂采用聚乙二醇、焦磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种。

本发明还提供了一种纳米磁流体驱油压裂液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将纳米磁性材料和分散剂加入至水中，搅拌，超声分散，得到纳米磁性材料分散液；

步骤2、在纳米磁性材料分散液中加入压裂液常规添加剂，搅拌，得纳米磁流体驱油压裂液。

进一步的，步骤1中，搅拌过程采用高速搅拌器搅拌，高速搅拌器的转速为1000-2000r/min，搅拌时间为15-20min。

进一步的，步骤1中，超声分散过程，功率为50-80W，超声波分散时间为1-2.5h。

进一步的，步骤2中，搅拌过程采用高速搅拌器搅拌，高速搅拌器的转速为1000-2000r/min，搅拌时间为30-50min。

本发明还提供了一种纳米磁流体驱油压裂液的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、在压裂施工中，利用储层改造过程将所述磁流体压裂液注入致密储层；

步骤2、压裂施工结束后，关井5-10天，利用毛管力使所述磁流体压裂液进入微小孔道，使所述磁流体压裂液充分进行渗吸；

步骤3、开井下管柱，并在致密储层段的油管上设置永久磁场；