[发明专利]一种纳米增强超分子清洁压裂液及其制备方法

说明书

本发明公开一种纳米增强超分子清洁压裂液及其制备方法。该纳米增强超分子清洁压裂液由纳米疏水缔合聚合物、阴离子表面活性剂、增粘诱导剂、破胶剂和水按(0.2～1):(0.2～3):(0.5～2):(0.01～0.1):100的质量比复配而成；其中，上述纳米疏水缔合聚合物由表面氨基修饰纳米二氧化硅与疏水缔合部分水解聚丙烯酰胺反应得到。本发明通过将表面氨基修饰纳米二氧化硅与疏水缔合部分水解聚丙烯酰胺反应形成的纳米疏水缔合聚合物作为原料制备纳米增强超分子清洁压裂液，能够提高压裂液在高温下的粘度和悬砂性能，且有利于降低残渣含量；同时，本发明可配制成海水基或淡水基清洁压裂液。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，具体涉及一种纳米增强超分子清洁压裂液及其制备方法。

背景技术

随着低渗、特低渗油气不断开发利用，压裂作为重要的增产措施被广泛应用。压裂是指利用地面高压泵组，以超过地层吸液能力的排量将高粘压裂液泵入井内，当泵入排量大于地层吸液能力时，地层产生裂缝，继续注入压裂液使水力裂缝逐渐延伸，随后注入带有支撑剂的压裂液，使水力裂缝继续延伸并在缝中充填支撑剂，停泵后，由于支撑剂对裂缝的支撑作用，在地层中形成足够长、足够宽的填砂裂缝，从而实现油气井增产和注水井增注的工艺措施。其中，压裂液性能的好坏直接影响压裂效果。

目前，针对陆地高温储层，常用的压裂液主要为胍胶及改性胍胶淡水基压裂液，这类压裂液耐温耐剪切性能好，耐温可达160℃，但是该类压裂液存在残渣含量高，地层伤害大的特点。鉴于此，业内进行了耐高温清洁压裂液的研发，清洁压裂液主要以表面活性剂压裂液为主，该类压裂液残渣含量低或者无残渣，但是耐温性较差，一般不超过120℃。另外，目前国内外主要采用阳离子表面活性剂或阳离子表面活性剂复配配制粘弹性表面活性剂清洁压裂液，但由于砂岩岩石表面带负点性，阳离子表面活性剂容易吸附在岩石表面形成薄膜，导致孔吼变小，阻碍油气产出，同时也造成岩芯润湿性改变。

在对海上油气田开采时，由于其距陆地较远，存在运输淡水不便及费用较高等问题，若能直接利用海水配制压裂液，可节约大量的淡水资源及运输成本。然而，直接利用海水配制压裂液的缺点在于，海水矿化度高，胍胶及其衍生物、合成聚合物等稠化剂在高矿化度海水中不宜溶解，溶解后分子易卷曲，不利于稠化剂与交联剂形成高强度空间网状结构，导致压裂液耐温耐剪切性能差，具体表现为粘度低、悬砂性能差。同时，胍胶及其衍生物、合成聚合物等稠化剂也存在一定的残渣含量，堵塞地层。若利用海水配制表面活性剂清洁压裂液，虽然能克服残渣含量高的缺陷，但仍存在压裂液耐温耐剪切性能差的问题。

以上问题，制约了清洁压裂液的发展。因此，提供一种耐温耐剪切性能好的清洁压裂液具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种纳米增强超分子清洁压裂液及其制备方法，解决现有技术中的清洁压裂液耐温耐剪切性能差的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的第一方面提供了一种纳米增强超分子清洁压裂液，该纳米增强超分子清洁压裂液由纳米疏水缔合聚合物、阴离子表面活性剂、增粘诱导剂、破胶剂和水按(0.2～1):(0.2～3):(0.5～2):(0.01～0.1):100的质量比复配而成；其中，上述纳米疏水缔合聚合物由表面氨基修饰纳米二氧化硅与疏水缔合部分水解聚丙烯酰胺反应得到。

本发明的第二方面提供了一种纳米增强超分子清洁压裂液的制备方法，包括以下步骤：

S1:按(0.2～1):(0.2～3):100的质量比称取纳米疏水缔合聚合物、阴离子表面活性剂和水，混合均匀，得到压裂液基液；

S2:按增粘诱导剂、破胶剂和上述水为(0.5～2):(0.01～0.1):100的质量比称取增粘诱导剂和破胶剂，并将上述增粘诱导剂和上述破胶剂同时加入上述压裂液基液中，混合均匀，得到纳米增强超分子清洁压裂液。

本发明第二方面提供的纳米增强超分子清洁压裂液的制备方法用于制备本发明第一方面提供的纳米增强超分子清洁压裂液。