【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采，具体涉及一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系及其制备方法与应用。
技术介绍
1、氮气泡沫压裂技术作为一种创新的压裂液技术，其发展和应用逐渐在油气勘探开发领域占据重要地位。该技术的核心在于使用氮气和泡沫混合料作为压裂液，通过压裂管将其压入井筒内部，在高压力作用下产生力量，切割地层并创造支持流体流动的通道。随着压力的缓解，氮气泡沫将退回到井口并进入回收系统。
2、氮气泡沫压裂技术具有多种显著特点与优势。首先，其压裂液体系泡沫体积大，泡沫半衰期长，这确保了压裂过程中的稳定性和持久性。其次，该体系不含大分子聚合物，返排速度快，用液量少，对地层的伤害小，配方简单且成本低廉。
3、尽管氮气泡沫压裂技术展现出诸多优势，但在实际应用过程中仍面临一些技术挑战。如何确保氮气泡沫在高温高压条件下的稳定性，是技术突破的关键点。因此，研发新型高效、稳定且环保的发泡剂对于推动气泡沫压裂技术的发展具有重要意义。
4、cn102020981a公开了一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂，原料质量份组成如下：烷醇酰胺40-55份，双极性基表面活性剂10-50份，水100-200份；其中，所述的烷醇酰胺是椰子油烷醇酰胺、脂肪酸单乙醇酰胺或椰子油二乙醇胺；所述的双极性基表面活性剂是烷基二羧乙基米唑啉、 烷基醇聚氧乙烯醚硫酸盐、 烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、磺酸甜菜碱、羧酸甜菜碱或双烷基二苯醚磺酸盐。但是该泡沫剂主剂是烷醇酰胺和双极性表面活性剂，烷醇酰胺易于水解，高温稳定性差，在地层中容易失效，应用受到限制。
5、c
技术实现思路
1、本专利技术针对上述现有技术存在的不足而提供一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系及其制备方法与应用。本专利技术的泡沫压裂液体系具有发泡体积大、半衰期长的优点，发泡体积室温下达到800ml以上，半衰期室温下达到1100s及以上。
2、本专利技术目的之一公开了一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系，所述泡沫压裂液体系组成及组份如下：
3、发泡剂 0.15-0.3质量份；
4、稳泡剂 0.05-0.1质量份；
5、模拟水 100质量份。
6、所述稳泡剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
7、所述模拟水为氯化钠，0.5wt%；氯化钙，0.2wt%；碳酸氢钠，0.05wt%，ph7.5。
8、所述发泡剂的分子结构式如下：
9、或或两种，其中，n=5-20。
10、本专利技术的另一个目的公开了上述砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，所述的制备方法具体步骤如下：
11、（1）反应器中加入4,6-二氨基间苯二酚、乙醇、十二烷基卤，搅拌均匀，加热保温反应，用氢氧化钠调节并维持ph为8-9；
12、（2）减压蒸馏得到粘稠液体，加入甲苯，混合均匀并转移到高压反应釜中，加入催化剂，用氮气吹扫反应釜及管路2-3min，关闭反应釜，抽真空，通入环氧乙烷，通入完毕后，加热保温反应，反应压力逐渐下降，当压力不再下降时，停止加热，采用循环冷却水将体系冷却至50℃以下；
13、（3）用50wt%的硫酸调节ph 2-3，在上述高压反应釜中加入氨基磺酸粉末，搅拌，加热保温反应，冷却到40℃以下，用氢氧化钠调节ph 8-9；
14、（4）过滤，减压蒸馏得到粘稠固体，即发泡剂产品；
15、（5）将发泡剂、稳泡剂、模拟水按比例搅拌均匀，得到泡沫压裂液体系。
16、在本专利技术中，优选地，基于1摩尔份4,6-二氨基间苯二酚，所述的十二烷基卤、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为3-5摩尔份、10-40摩尔份、0.8-2.5摩尔份；更优选地，基于1摩尔份4,6-二氨基间苯二酚，所述的十二烷基卤、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为3.5-4.5摩尔份、16-32摩尔份、1.5-2.2摩尔份。
17、优选地，步骤（1）中所述的乙醇与4,6-二氨基间苯二酚的质量比为20-40：1。
18、优选地，步骤（1）中所述的加热保温反应温度为70-80℃，时间1-6h。
19、优选地，步骤（2）中所述的甲苯与4,6-二氨基间苯二酚的质量比为4-10：1。
20、优选地，步骤（2）中所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种，与4,6-二氨基间苯二酚的质量比0.3-0.6：1。
21、优选地，步骤（2）中所述的加热保温反应温度为150-180℃。
22、优选地，步骤（3）中所述的加热保温反应温度为120-140℃，时间1-4h。
23、本专利技术的发泡剂合成反应方程式如下：
24、
25、
26、或
27、其中，x为cl或者br。
28、本专利技术第三个目的公开了上述压裂液体系在砂岩油藏压裂中的应用。
29、本专利技术砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系由发泡剂、稳泡剂和水组成。发泡剂为复合型表面活性剂，亲油基团为四个十二烷基，亲水集团为非离子聚氧乙烯醚和阴离子硫酸基。本专利技术的发泡剂比常规单活性基团的表面活性剂的活性更高，可以大幅度降低表面张力，增加发泡体积和能力，而且稳定性较高。分子为多线性分子，柔性较强，覆盖的面积较大，泡沫液膜变薄的时候，可以迅速横向吸引其他部分的液膜来补充以加强泡沫的稳定性。稳泡剂能够控制气泡液膜的结构稳定性，使表面活性剂分子在气泡的液膜上有秩序地分布，从而赋予泡沫良好的弹性和自修复能力。
30、本专利技术与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
31、（1）本专利技术砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系具有发泡体积大的特点，室温下达到800ml以上；
32、（2）本专利技术砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系具有半衰期长的特点，室温下可以达到1100s及以上。
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1.一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系，其特征在于，所述压裂液体系组成及组份如下：
2.一种砂岩油藏氮气泡沫压裂体系的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份4,6-二氨基间苯二酚，所述的十二烷基卤、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为3.5-4.5摩尔份、16-32摩尔份、1.5-2.2摩尔份。
4.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的加热保温反应温度为70-80℃，时间1-6h。
5.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种，与4,6-二氨基间苯二酚的质量比0.3-0.6：1。
6.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的加热保温反应温度为150-180℃。
7.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的
8.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，所述稳泡剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
9.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述发泡剂、稳泡剂、模拟水的质量比0.15-0.3：0.05-0.1：100。
10.根据权利要求1所述压裂液体系在砂岩油藏压裂中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系，其特征在于，所述压裂液体系组成及组份如下：
2.一种砂岩油藏氮气泡沫压裂体系的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份4,6-二氨基间苯二酚，所述的十二烷基卤、环氧乙烷、氨基磺酸的用量分别为3.5-4.5摩尔份、16-32摩尔份、1.5-2.2摩尔份。
4.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的加热保温反应温度为70-80℃，时间1-6h。
5.根据权利要求2所述的一种砂岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种，与4,6-二氨基间苯二酚的质量比...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红军，杨萌萌，桑广杰，姚伟，王庆，刘洪恩，卢武忠，刘玄哲，刘中玉，范志兴，王念垒，张鸿飞，赵明秀，隋倩倩，李肖，
申请(专利权)人：东营汇聚丰石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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