【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油气藏压裂液，具体涉及一种气藏压裂液岩石改性体系及其制备方法和应用。
技术介绍
1、压裂技术是提高低渗/致密气藏产能的有效方法，但由于压裂液返排困难引起的储层污染是导致气井产能未达预期、甚至投产失败的重要因素。以苏里格气田为例，该气田具有低渗、低压、低产以及低丰度的特征，储层物性条件差，毛管力效应显著，主要依靠压裂改造方法才能获得理想产能。然而，由于压裂液返排不彻底引起水锁效应，严重抑制气井产能释放。因此，提高压裂液返排效率、降低储层伤害，是有效提升气井产能的技术关键。
2、研究成果与现场数据表明，在压裂过程中，由于受到毛管阻力及水锁作用，大量的压裂液将浸入地层孔隙及基质中，对地层造成严重伤害甚至停产。通常，低渗/致密气藏压裂液的返排率低于30％，甚至出现零返排现象。
3、针对苏里格气田这一典型致密砂岩气藏压裂液返排率低的问题，提出了地层界面修饰的技术方法。该气田储层孔隙度普遍小于10％，气测渗透率在0.3×10-3μm2左右，孔渗条件差、孔道狭窄，毛细管效应十分显著。由于该气田低渗、低压、低产和低丰度的特性，自然产能无法达到工业气流，压裂改造成为提升产能的关键途径。压裂施工后，储层极易受到水锁伤害，直接影响单井改造效果，使气田产能受到严重抑制，对气藏整体开发造成不可逆的损害。
4、为了降低压裂液对地层的损害，采取的主要措施是添加表面活性剂或有机物来降低压裂液的表面张力以及改善地层岩石的润湿性等。研究表明，采用助排化学剂能够使岩石表面接触角超过90°，将毛管阻力转变为有利返排的动
技术实现思路
1、针对上述现有技术，本专利技术提供一种气藏压裂液岩石改性体系及其制备方法和应用，解决了现有技术压裂液返排效率低的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种气藏压裂液岩石改性体系，按体积百分比计，包括以下原料：
3、0.001～0.2％的岩石改性剂，0.1％助溶剂，10％互溶剂，0.1％冰乙酸，其余为水；
4、改性界面修饰剂制备步骤为：称取硅氧烷聚合物和长链烷基卤化物，加入至甲苯中，在30～40℃条件下以200r/min的转速搅拌20～30min，即得；硅氧烷聚合物和长链烷基卤化物的质量比为10:1；硅氧烷聚合物和长链烷基卤化物混合物与甲苯的料液比为1g:5ml；
5、交联剂按体积百分比计，由20％ cj2-6羟丙基胍胶、6％ cjsj-3杀菌剂、32％tgf-1气井高效助排剂、32％cop-3气井粘土稳定剂和10％硼酸酯类wd-jl-1混合而成。
6、本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种与岩石表面结构类似的岩石改性体系，与岩石表面反应，同时，在岩石表面接入疏水基团，在岩石表面铺展为疏水修饰层，起到改变岩石表面能和润湿性的目的，通过界面修饰作用，岩石水相接触角修饰为120°～150°的强疏水范围，使毛管力由流动阻力转变为驱动力，返排率提高10％及以上；同时通过在岩石改性体系中加入上述配比的交联剂降低表面张力(或界面张力)来减小地层多孔介质的毛细管阻力，使压裂液能够更快、更彻底地返排，从而有效减少地层伤害，也可有效提高气藏压裂液岩石改性体系的耐温抗剪切能力，其中cj2-6羟丙基胍胶分子结构中含有羟基和甲基基团，能够在水中迅速溶解并形成高粘度的胶体溶液，使得压裂液能够有效地传递压力并填充岩石裂缝，从而提高压裂效果，且羟丙基胍胶具有优异的温度稳定性和盐碱耐受性，能够在不同的地质条件下保持稳定的性能，确保压裂效果的可靠性和持久性；cjsj-3杀菌剂通过抑制微生物的生长和繁殖、破坏微生物的细胞膜和代谢过程确保了压裂液的性能和稳定性；tgf-1气井高效助排剂改善了压裂液的流变性能、降低毛管压力、提高裂缝质量；cop-3气井粘土稳定剂通过取代岩石表面阳离子，吸附在岩石表面，形成了一层亲油憎水的吸附层，而且可以改善压裂液与地层岩芯和流体的配伍性，减少因不配伍而产生的化学反应和沉淀物生成；硼酸酯类wd-jl-1能够在压裂液体系中与高分子聚合物发生交联反应，形成三维交联网络结构，这种网络结构能够显著提高压裂液的粘度和携砂能力。
7、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
8、进一步，硅氧烷聚合物为聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷或烷基二甲基聚硅氧烷。
9、进一步，长链烷基卤化物为十二烷基氟、十六烷基氟或十二烷基氯。
10、采用进一步技术方案的有益效果是：通过硅氧烷聚合物与长链烷基卤化物反应得到具有强疏水基团的改性界面修饰剂，可取代岩石表面的羟基，实现地层岩石界面疏水化作用。
11、进一步，助溶剂为甲醇和异丙醇的混合液，甲醇和异丙醇的质量比为1：10。
12、进一步，互溶剂为无水乙醇。
13、本专利技术还公开了气藏压裂液岩石改性体系的制备方法，包括以下步骤：
14、s1：常温条件下，将助溶剂加入至水中，以500～700r/min的转速搅拌30min，然后升温至60℃继续以500～700r/min的转速搅拌30min，得溶液一；
15、s2：将互溶剂、冰乙酸和交联剂加入至溶液一中，在常温条件下以500～700r/min转速搅拌30min，得溶液二；
16、s3：将岩石改性剂加入至溶液二中，在常温条件下以500～700r/min转速搅拌1～2h，即得。
17、本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的气藏压裂液岩石改性体系制备步骤简单，无需复杂的制备环境，易于生产，具有优异的工业前景。
18、本专利技术还公开了气藏压裂液岩石改性体系作为气藏压裂液添加剂的应用。
19、进一步，气藏压裂液岩石改性体系添加量为气藏压裂液质量的0.5wt％。
20、本专利技术的有益效果是：本专利技术提供气藏压裂液岩石改性体系在作为气藏压裂液添加剂应用于气藏压裂液时，可有效提高压裂液返排效果，在具有低渗、低压、低产以及低丰度特征的气田中，可有效降低储层伤害，提升气井产能。
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1.一种气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于，按体积百分比计，包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于：所述硅氧烷聚合物为聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷或烷基二甲基聚硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于：所述长链烷基卤化物为十二烷基氟、十六烷基氟或十二烷基氯。
4.根据权利要求1所述的气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于：所述助溶剂为甲醇和异丙醇的混合液，甲醇和异丙醇的质量比为1：10。
5.根据权利要求1所述的气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于：所述互溶剂为无水乙醇。
6.权利要求1～5任一项所述的气藏压裂液岩石改性体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.权利要求1～5任一项所述的气藏压裂液岩石改性体系作为气藏压裂液添加剂的应用。
8.根据权利要求7所述的的应用，其特征在于：所述气藏压裂液岩石改性体系添加量为气藏压裂液质量的0.5％。
【技术特征摘要】
1.一种气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于，按体积百分比计，包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于：所述硅氧烷聚合物为聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷或烷基二甲基聚硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于：所述长链烷基卤化物为十二烷基氟、十六烷基氟或十二烷基氯。
4.根据权利要求1所述的气藏压裂液岩石改性体系，其特征在于：所述助溶剂为甲醇和异丙醇的混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：李野游，王艾，刘凯，王太聪，
申请(专利权)人：四川弘晟石油工程技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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