[发明专利]纳米二氧化硅、纳米复合滑溜水压裂液及制备方法与应用

说明书

本发明涉及油田化学领域，公开了一种纳米二氧化硅、纳米复合滑溜水压裂液及制备方法与应用，其中，纳米二氧化硅的制备方法包括：(1)在酸的存在下，将硅酸酯、乙醇和水进行第一反应，得到中间产物体系；(2)将所述中间产物体系与二羧基聚乙二醇进行第二反应，并将得到的产物进行冷冻干燥，得到纳米二氧化硅。将该纳米二氧化硅与减阻剂、助排剂、防膨剂及水制备成特定配方的纳米复合滑溜水压裂液，该滑溜水压裂液能够兼具压裂携砂性能和渗吸排油性能，减阻率较高，耐温耐剪切性能优异。

技术领域

本发明涉及油田化学领域，尤其涉及一种纳米二氧化硅、纳米复合滑溜 水压裂液及制备方法与应用。

背景技术

目前开发低渗、致密储层的主要技术为水平分段压裂技术，该技术压裂 段数多，滑溜水压裂液用量大，施工周期长。常规滑溜水压裂液存在粘度低、 剪切稳定性差、携砂能力差、对裂缝支撑不足等问题，且功能单一，导致压 裂后产生的裂缝难以得到有效支撑，导流能力下降，储层改造效果不理想。

因此，研发一种耐剪切、高携砂性能、多功效的滑溜水压裂液对于致密 油储层的开发具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服常规滑溜水压裂液存在剪切稳定性差、携砂能 力不足、功能单一的问题，提供一种纳米二氧化硅、纳米复合滑溜水压裂液 及制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种纳米二氧化硅的制备方法， 该方法包括：

(1)在酸的存在下，将硅酸酯、乙醇和水进行第一反应，得到中间产 物体系；

(2)将所述中间产物体系与二羧基聚乙二醇进行第二反应，并将得到 的产物进行冷冻干燥，得到纳米二氧化硅。

本发明第二方面提供前述第一方面所述的制备方法制得的纳米二氧化 硅，其中，所述纳米二氧化硅的平均粒径为5-20nm。

本发明第三方面提供一种纳米复合滑溜水压裂液，基于所述纳米复合滑 溜水压裂液的总重，包括：纳米二氧化硅0.01-0.1wt％、减阻剂0.1-0.3wt％、 助排剂0.1-0.5wt％、防膨剂0.5-1wt％和水98.1-99.29wt％；其中，所述纳米 二氧化硅为本发明前述第二方面所述的纳米二氧化硅；

优选地，所述纳米复合滑溜水压裂液包括：纳米二氧化硅0.01-0.03wt％、 减阻剂0.1-0.3wt％、助排剂0.1-0.5wt％、防膨剂0.5-1wt％和水 98.17-99.29wt％，抗温性能≥50℃；

优选地，所述纳米复合滑溜水压裂液包括：纳米二氧化硅0.03-0.06wt％、 减阻剂0.1-0.3wt％、助排剂0.1-0.5wt％、防膨剂0.5-1wt％和水 98.14-99.27wt％，抗温性能≥70℃；

优选地，所述纳米复合滑溜水压裂液包括：纳米二氧化硅0.06-0.1wt％、 减阻剂0.1-0.3wt％、助排剂0.1-0.5wt％、防膨剂0.5-1wt％和水98.1-99.24wt％， 抗温性能≥90℃。

本发明第四方面提供前述第三方面所述的纳米复合滑溜水压裂液的制 备方法，包括：将水与减阻剂、助排剂、防膨剂和纳米二氧化硅充分混合， 得到纳米复合滑溜水压裂液；

其中，所述纳米二氧化硅、减阻剂、助排剂、防膨剂和水的用量使得， 基于所述纳米复合滑溜水压裂液的总重，所述纳米复合滑溜水压裂液中，纳 米二氧化硅的含量为0.01-0.1wt％、减阻剂的含量为0.1-0.3wt％、助排剂的 含量为0.1-0.5wt％、防膨剂的含量为0.5-1wt％和水98.1-99.29wt％。

本发明第五方面提供前述第三方面所述的纳米复合滑溜水压裂液在低 渗致密油层压裂中的应用。

通过上述技术方案，本发明可以获得如下有益效果：