[发明专利]一种复合清洁压裂液体系及制备方法

说明书

本发明涉及一种复合清洁压裂液体系，包括如下质量百分比的各组分：改性木质素磺酸盐3‑6％、聚合物0.05‑0.2％、助溶剂0.5‑3％、无机盐3‑5％、甜菜碱类表面活性剂0.1‑0.3％、其余为水。将得到的改性木质素磺酸盐、助溶剂、强化剂加入水中搅拌均匀，得到溶液一；将无机盐加入水中配制一定矿化度的水溶液，加入聚合物，搅拌，得到溶液二；将溶液一和溶液二混合，搅拌得到复合清洁压裂液。本发明的改性木质素磺酸盐成本低，与聚丙烯酰胺形成粘弹性更好的非交联体系；强化剂的加入能够进一步利用非共价作用力构筑超分子体系，可以在较低浓度条件下自组装得到高粘弹性流体；携砂能力强，同时具备较好的耐温、耐剪切性能。

技术领域

本发明属于石油钻井工程技术领域，尤其涉及一种复合清洁压裂液体系及制备方法。

背景技术

致密油气藏在勘探开发活动中所占比例越来越大，常规植物胶类压裂液破胶后残渣含量高、污染地层，这成为制约提高该类储层产量的主要原因。为此，能够在特定条件下形成胶束增大体系粘度、破胶后无残渣的粘弹性表面活性剂体系(VES)应运而生。但表面活性剂用量大导致成本增大、不适合中高温储层等缺点制约了VES清洁压裂液的发展。为克服上述缺点，在表面活性剂体系中引入聚合物来提高体系耐温性。专利CN107841303B公开了一种超分子清洁压裂液体系，由超长链脂肪酰胺类阳离子表面活性剂和两亲聚合物组成，通过调节表面活性剂与聚合物的加入比例获得不同粘度的清洁压裂液体系，由于采用阳离子表面活性剂，该体系存在地层条件下表面活性剂吸附量过大的问题。专利CN 110408376A公开了一种由疏水缔合聚合物与脂肪酸酰胺甜菜碱表面活性剂组成的耐酸清洁压裂液，体系偏酸性，具备一定的耐酸性能，防膨性好。从各实施例来看，该体系耐温60-100℃，但疏水缔合聚合物与甜菜碱类表面活性剂的成本较高、用量较大，木质素磺酸盐是一种阴离子高分子化合物，以苯丙烷为骨架作为疏水基团，磺酸基、羟基等作为亲水基团。由于植物纤维来源不同以及制浆方法差异，其产品的化学结构复杂，性能差别大，分子量从几百到十几万不等，导致其在性能与应用效果上与合成化学品相比有较大差距。

因此，基于这些问题，提供一种成本低、适合中温储层的复合清洁压裂液体系及制备方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、适合中温储层的复合清洁压裂液体系及制备方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种复合清洁压裂液体系，包括如下质量百分比的各组分：

进一步的，所述的改性木质素磺酸盐分子式如下：

LS-PO_(m)-EO_(n)-PO_(o)

其中，LS代表木质素磺酸盐，其分子量分布范围5000-15 000，改性后分子链中含有氧丙基PO、氧乙基EO，且满足m＝8-10、n＝7-10、o＝10-12。

进一步的，所述聚合物为阴离子聚丙烯酰胺共聚物，分子量1600-2000万。

进一步的，所述助溶剂为乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或几种。

进一步的，所述无机盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙中的一种或几种。

进一步的，所述表面活性剂为十四烷基二甲基甜菜碱、十六烷基二甲基甜菜碱、油酸基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、三乙醇胺脂肪酸酯甜菜碱中的一种或几种。

上述的一种复合清洁压裂液体系的制备方法，包括如下步骤：