[发明专利]一种压裂用醇溶性滑溜水体系及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种压裂用醇溶性滑溜水体系及其制备方法与应用，涉及酸化压裂用剂技术领域。所述滑溜水体系由以下重量百分比组分组成：聚丙烯酰胺类聚合物20.0～60.0％；纳米颗粒0.5～4.0％；表面活性剂0.1～3％；余为有机醇。

技术领域

本发明涉及酸化压裂用剂技术领域，具体涉及一种压裂用醇溶性滑溜水体系及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，我国天然气的对外依存度逐年提高，在2019年进口占比已增长至45％，成为全球第一大天然气进口国。因此，增加我国天然气产量，保障能源供给能力，是维护国家安全，维系民生稳定的必由之路。最新数据显示，我国页岩气储量达31.6万亿立方米，位居世界第一，因此通过对页岩气的大力开发，可以有效缓解我国天然气供不应求的紧张局面。大规模压裂作业是我国页岩气开采过程的主要增产措施，其中滑溜水的应用最为广泛。但由于作为降阻剂使用的聚合物粉末普遍存在水化时间长、在水中溶解效果差的问题，严重制约了现场滑溜水的供应能力。因此，研究人员针对速溶这一特性进行了不同的尝试，目前已经在市面上存在乳液滑溜水、油性悬浮滑溜水以及水性悬浮滑溜水三种不同的速溶体系。

常规乳液滑溜水体系主要以反向乳液产品为主，具有粘度低，抽吸方便的特点，但其在配置过程中破乳水化的时间较长，存在的油相会对地层岩心造成伤害，返排形成的油水乳状液处理困难，费用较高。此外，乳液体系所适用的聚合物分子量较小，所以也存在低浓度下增粘效果差、降阻率底的问题。油性悬浮滑溜水体系则是以有机油相为溶剂，添加稠化剂形成的悬浮体系，具有聚合物含量高，溶解速度快，增粘效果好等优点。但同样存在油相存在造成地层伤害、破胶后油性残留、返排液难处理等问题，环保型较差。相比于上述两种体系，水性悬浮滑溜水体系由于使用可以与水混溶的有机相作为溶剂，因此具有水溶性好、分散性高、地层伤害小、破胶液易处理等优势，也是未来环境友好型速溶降阻剂的发展趋势。但其仍存在聚合物添加量低，使用成本较高，低浓度下粘度低、降阻率差的问题，严重制约了其在油田生产中的应用。

发明内容

针对上述不足，本发明旨在提供一种压裂用醇溶性滑溜水体系及其制备方法与应用，对于非常规油气藏的绿色低伤害开发具有重要的意义。

为达到上述技术目的，本发明提供的技术方案是这样的：一种压裂用醇溶性滑溜水体系，所述滑溜水体系由以下重量百分比组分组成：聚丙烯酰胺类聚合物20.0～60.0％；纳米颗粒0.5～4.0％；表面活性剂0.1～3％；余为有机醇。

作为本发明的进一步优选方案，所述滑溜水体系由以下重量百分比组分组成：聚丙烯酰胺类聚合物35.0～50.0％；纳米颗粒1.5～3.0％；表面活性剂0.5～1.5％；余为有机醇。

为达到最佳效果，所述滑溜水体系由以下重量百分比组分组成：聚丙烯酰胺类聚合物45.0％；纳米颗粒2.5％；表面活性剂1.5％；余为有机醇。

所述纳米颗粒为改性二氧化硅、氧化镁、氧化锂、硅酸镁锂、蒙脱土、膨润土中的一种或多种。

所述表面活性剂为阴离子和非离子表面活性剂。

所述表面活性剂为油酸钠、肉豆蔻酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、OP-10、NP-10中的一种或多种。

所述聚丙烯酰胺类聚合物为阴离子、阳离子以及两性离子型聚丙烯酰胺聚合物，分子量为2000万～3000万。

所述有机醇为乙二醇、异丁醇、二甘醇二乙醚、缩甘油、聚乙二醇200、聚乙二醇400中一种或多种。

一种如上所述压裂用醇溶性滑溜水体系的制备方法，包括以下步骤：将纳米颗粒、表面活性剂、聚丙烯酰胺类聚合物在搅拌速率为2000～3000r/min时依次加至有机醇中，调节搅拌速率至1000～2000r/min，搅拌15～60分钟，即得。