本发明专利技术公开了一种新型两性离子滑溜水压裂液及其制备方法。所述的两性离子滑溜水压裂液是由以下重量份的原料组成：减阻剂0.05-0.2、粘土稳定剂0.1-0.5、助排剂0.1-0.5、杀菌剂0.05-0.1、水99-99.5。其中减阻剂是一种两性离子聚丙烯酰胺“油包水”乳液。本发明专利技术还涉及一种两性离子滑溜水压裂液的制备方法。与通常以阴离子聚丙烯酰胺“油包水”乳液作为减阻剂的滑溜水压裂液相比，本发明专利技术突出的有益效果是：(1)耐盐性好；(2)配伍性好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油开采
，尤其涉及一种新型两性离子滑溜水压裂液及其制 备方法。
技术介绍
致密油、致密气、页岩油、页岩气等非常规油气开采是发达国家和发展中国家竞相 研究的热点，被誉为能源领域的一场新革命，对于降低我国油、气对外依存度和保证经济 可持续发展及国防安全都具有重要意义。美国的非常规油气开采技术已较成熟，也是目前 世界上唯一实现页岩气大规模开采的国家，2010年页岩气产量达到1378亿立方米，占天然 气产量的22. 6 %，使得美国的天然气对外依存度由2005年的16. 7 %迅速下降到10. 8 %，更 令美国天然气价格在最近一年中下跌了 41%。此外，加拿大、阿根廷、英国等国的非常规油 气开采业都取得了显著的进步。水平井体积压裂是非常规油气高效勘探开发的关键技术和 核心技术，其中压裂液是这项技术的重要载体和实现手段，在非常规油气开采中不可或缺。 非常规油、气藏具有渗透率超低（一般在毫、微达西至微、纳达西之间）、生产周期 长和开采寿命长的特点，要想获得工业油、气流，必须进行大规模的体积压裂改造，而压裂 作业过程中必须使用压裂液。与传统的油气开采不同，非常规油气压裂规模大一一千方砂 万方液一每口井耗水1万一4万方，因此要求压裂液能循环利用；施工排量大（泵速高达 8 - 15m3/min)、摩阻高，因此要求在压裂液中加入减阻剂以改善流变性能和提升减阻效果； 由于粘度低、滤失量大，因此要求在其中加入粘土稳定剂防止井壁坍塌；为了防止对储层伤 害，需要加入助排剂使压裂液在发挥作用后尽可能多地返排到地面；由于压裂液用量大，因 此要求现场配制简便。美国及我国现阶段所使用的压裂液都是所谓的滑溜水体系，通常 使用阴离子丙烯酰胺油包水乳液聚作为减阻剂，但该类减阻剂存在以下问题：（1)抗盐 性差，不适合高矿化度水质；另外，由于压裂在返排过程中会溶解地层无机盐矿物，因此矿 化度通常较高，当使用此返排液重新配液时，不仅会导致阴离子聚丙烯酰胺油包水乳液 分散、溶解困难，也会因为无机盐含量高而屏蔽阴离子聚丙烯酰胺分子链上的静电排斥，从 而使聚合物线团变得卷曲，使减阻效果变差；（2)与小阳离子粘土稳定剂配伍性差，容易出 现絮状物，导致减阻效果变差，并造成地层伤害。 国内对滑溜水减阻剂的研究尚处于起步阶段，绝大多数为单纯的非离子、阴离子 或阳离子型。专利201280038046. 1公开了一种地下岩层的滑溜水水力压裂方法，其包括 向井筒中引入包含非离子聚合物和聚环氧乙烷的含水压裂流体。专利201210265136. 6公 开了一种阳离子型丙烯酰胺系三元共聚物及其制备方法和应用。专利201310369767. 7公 开了一种用于非常规油气藏压裂的减阻剂，该减阻剂用于配置滑溜水，主要成分为：粉体或 乳液型的任意一种或两种任意质量比的以下物质：(a)分子量在400万一 1200万之间的非 离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺；(b)分子量在400万一 1000万 之间的聚异丁烯；c)分子量在200万一500万之间的聚环氧乙烷。专利201310711961. 9 公开了 一种阴离子乳液型页岩气酸化压裂减阻剂AM/AMPS共聚物及其制备方法。专 利201410079013. 2公开了一种两性离子干粉型酸液减阻剂AM/AMPS/长链阳离子共聚 物及其制备方法，但其溶解所需时间较长，施工现场也难以配置大容的溶解装置；专利 201410128690. 9公开了一种油包水乳液型压裂液减阻剂AM/AA/AMPS/DMDAAC共聚物及 其制备方法和应用，但并未突出其两性离子的特性、抗盐性和配伍性，本专利技术提供的两性离 子油包水乳液型压裂液减阻剂与该专利公布的分子结构不同，具有独特的抗盐能力和优 异的配伍性。本专利技术提供的两性离子滑溜水压裂液体系除具备常规滑溜水压裂液体系低摩 阻、低伤害、易返排等特点外，还具有抗盐性好、对水质不敏感、适用范围广、与粘土稳定剂 配伍性好、可重复利用等优势。
技术实现思路
本专利技术提供了。 本专利技术采用如下技术方案： 本专利技术的新型两性离子滑溜水压裂液是由以下重量份的原料组成：减阻剂 0· 05-0. 2、粘土稳定剂(λ 1-0. 5、助排剂(λ 1-0. 5、杀菌剂(λ 05-0. 1、水 99-99. 5。 所述粘土稳定剂是氯化钾、环氧氯丙烷-二甲胺共聚物、环氧氯丙烷-二乙烯三胺 共聚物、环氧丙基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、氯化胆 碱、聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种。 所述助排剂是十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、壬基酚聚氧乙烯 醚ΝΡ-10、壬基酚聚氧乙烯醚ΝΡ-20、全氟辛基聚乙二醇、全氟辛基季铵碘化物、全氟烷基甜 菜碱中的一种或多种。 所述杀菌剂是甲醛、戊二醛、十二烷基二甲基苄基氯化铵1227中的一种或多种。 所述减阻剂是一种两性离子聚丙烯酰胺油包水乳液，该乳液的具体制备方法如 下： (1)首先配制水相，包括水、合成两性离子聚丙烯酰胺油包水乳液所需要的阴离 子单体、非离子单体和阳离子单体，往水中加入阴离子单体后用氢氧化钠中和至pH = 7,再 加入非离子单体和阳离子单体，所述的单体总质量与水的质量之比为2:1-1:5 ; ⑵配制油相，包括溶剂和乳化剂，所述的乳化剂占溶剂质量的5% -20% ; (3)将水相和油相混合，水相和油相混合物中，水占混合物质量的10 % -60 %，高 速剪切乳化，然后在氮气保护，反应温度为20-80°C下缓慢加入引发剂引发乳液聚合反应； (4)反应完成后，降至室温，加入占溶剂质量1% -5%的反相剂即得两性离子聚丙 烯酰胺油包水乳液。 步骤⑴中，所述的阴离子单体为丙烯酸、衣康酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺 酸中的一种或多种，占总单体质量的10% -30%;所述的非离子单体为丙烯酰胺、N，N-甲叉 双丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯腈、N-乙烯基吡咯烷酮中 的一种或多种，占总单体质量的40% -60%;所述的阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化 铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、三甲基烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、二乙 基二烯丙基氯化铵中的一种或多种，占总单体质量的10% -30%。 步骤（2)中，所述溶剂为煤油、白油、石蜡油、环己烷、二甲苯中的一种或多种；所 述乳化剂为山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中的一 种或多种，其亲水亲油平衡值为2-6。 步骤（3)中，所述引发剂为过硫酸盐、过硫酸盐、焦亚硫酸钠、过硫酸盐、亚硫酸氢 钠、过硫酸盐、亚硫酸钠、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁基咪唑啉盐酸 盐、偶氮二氰基戊酸或偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种或多种。 步骤（4)中，所述反相剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、壬基酚聚氧乙烯醚NP-20中 的一种或多种。 本专利技术的两性离子滑溜水压裂液的制备方法的具体步骤如下： (1)在500转/分钟搅拌转速下，往水中依次加入杀菌剂、粘土稳定剂和助排剂，搅 拌10分钟； (2)再加入减阻剂，继续本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型两性离子滑溜水压裂液，其特征在于：所述的两性离子滑溜水压裂液是由以下重量份的原料组成：减阻剂0.05‑0.2、粘土稳定剂0.1‑0.5、助排剂0.1‑0.5、杀菌剂0.05‑0.1、水99‑99.5。
【技术特征摘要】
1. 一种新型两性离子滑溜水压裂液，其特征在于：所述的两性离子滑溜水压裂液是由 以下重量份的原料组成：减阻剂0. 05-0. 2、粘土稳定剂0. 1-0. 5、助排剂0. 1-0. 5、杀菌剂 0? 05_0. 1、水 99_99. 5。2. 如权利要求1所述的新型两性离子滑溜水压裂液，其特征在于：所述粘土稳定剂是 氯化钾、环氧氯丙烷-二甲胺共聚物、环氧氯丙烷-二乙烯三胺共聚物、环氧丙基三甲基氯 化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、氯化胆碱、聚二甲基二烯丙基氯化 铵中的一种或多种。3. 如权利要求1所述的新型两性离子滑溜水压裂液，其特征在于：所述助排剂是十二 烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、壬基酚聚氧乙烯醚NP-10、壬基酚聚氧乙烯醚 NP-20、全氟辛基聚乙二醇、全氟辛基季铵碘化物、全氟烷基甜菜碱中的一种或多种。4. 如权利要求1所述的新型两性离子滑溜水压裂液，其特征在于：所述杀菌剂是甲醛、 戊二醛、十二烷基二甲基苄基氯化铵1227中的一种或多种。5. 如权利要求1所述的新型两性离子滑溜水压裂液，其特征在于：所述减阻剂是一种 两性离子聚丙烯酰胺油包水乳液，该乳液的具体制备方法如下： (1) 首先配制水相，包括水、合成两性离子聚丙烯酰胺油包水乳液所需要的阴离子单 体、非离子单体和阳离子单体，往水中加入阴离子单体后用氢氧化钠中和至pH = 7,再加入 非离子单体和阳离子单体，所述的单体总质量与水的质量之比为2:1-1:5 ; (2) 配制油相，包括溶剂和乳化剂，所述的乳化剂占溶剂质量的5% -20% ; (3) 将水相和油相混合，水相和油相混合物中，水占混合物质量的10% -60%，高速剪 切乳化，然后在氮气保护，反应温度为20-80°C下缓慢加入引发剂引发乳液聚合反应； (4) 反应完成后，降至室温，加入占溶剂质量1% -5%的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，冯玉军，张嵩，顾行彦，刘萍，
申请(专利权)人：胜利油田胜利化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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