【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采，具体涉及一种页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、在页岩油藏开发领域，压裂技术是提高油气井产量和采收率的关键措施之一。传统的压裂液体系主要包括水基压裂液、油基压裂液和醇基压裂液等。然而，这些传统压裂液体系在实际应用中均存在一定的局限性。
2、随着油气勘探开发向深层、非常规油气藏领域的拓展，地层条件更加复杂，对压裂技术提出了更高的要求。例如，深层油气藏温度和压力较高，地层岩石致密、孔隙度低，常规压裂液难以有效压开地层并形成复杂的裂缝网络，从而无法实现高效的油气开采。
3、泡沫压裂技术作为一种新型的压裂技术应运而生。泡沫压裂液是由气相（通常为氮气、二氧化碳等气体）、液相（水或其他液体添加剂）和表面活性剂等添加剂组成的多相体系。其独特的泡沫结构赋予了压裂液许多优异的性能。首先，泡沫压裂液具有较低的滤失量，能够减少压裂液在地层中的漏失，提高压裂液的利用率，降低对地层的伤害。其次，泡沫的存在使其具有较好的携砂能力，能够将支撑剂有效地输送到地层裂缝中，保持裂缝的导流能力。此外，泡沫压裂液具有较高的视粘度，在高压条件下能够更好地控制裂缝的扩展，形成更为复杂的裂缝网络，有利于提高油气井的产量和采收率。
4、然而，现有的泡沫压裂技术仍存在一些问题需要进一步解决。例如，泡沫的稳定性难以精确控制，在高温高压条件下，泡沫容易破裂，导致压裂液性能下降；泡沫压裂液的配方较为复杂，各组分之间的协同作用机制尚未完全明确，在不同地层条件下的适应性有待提高；泡沫压裂液的制备工艺和施
5、cn104312563b公开了一种阳离子型微泡钻井液用表面活性剂及其制备方法，由乙烯基阳离子单体a、乙烯基酰胺化合物b按质量比10：1~10的比例混合后，加入相对分子质量调节剂，经自由基共聚而得到，其平均相对分子质量在1000~4000之间。但是该专利技术发泡性能及稳泡性能较差，实际应用中效果很难满足现场需求。
6、cn102020981a公开了一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂及其制备方法，由烷醇酰胺、双极性基表面活性剂和水，在40-60℃下持续搅拌至完全溶解制得。该专利技术的耐温抗盐低张力泡沫剂适用温度50-120℃、矿化度为0-100,000ppm条件下的三次采油。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。
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页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发泡体积大、半衰期长的优点。
2、本专利技术目的之一公开了一种页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 0.1-0.3质量份；
4、稳泡剂 0.05-0.2质量份；
5、模拟水 100质量份。
6、所述稳泡剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
7、所述模拟水含有1wt%氯化钠、0.1wt%氯化钙、0.05wt%碳酸氢钠，其余为水，其ph值为7.5。
8、所述发泡剂的分子结构式如下：
9、。
10、本专利技术的另一个目的公开了上述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）反应器中加入月桂亚氨基二丙酸二钠、溶剂、1-溴-6-(三甲基铵)己基溴，搅拌均匀，加热回流，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，用乙酸乙酯重结晶，得到固体，烘干，得到发泡剂；
13、（3）将发泡剂、稳泡剂、模拟水按比例搅拌均匀，得到产品泡沫压裂液体系。
14、在本专利技术中，优选地，基于1摩尔份月桂亚氨基二丙酸二钠，所述的1-溴-6-(三甲基铵)己基溴的用量为0.8-1.2摩尔份；更优选地，基于1摩尔份月桂亚氨基二丙酸二钠，所述的1-溴-6-(三甲基铵)己基溴的用量为0.9-1.1摩尔份。
15、优选地，步骤（1）中，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇中的一种，更优选为乙醇、异丁醇中的一种，与月桂亚氨基二丙酸二钠的重量比为20-40：1。
16、优选地，步骤（1）中所述的加热回流时间24-72h。
17、优选地，步骤（3）中所述的稳泡剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
18、本专利技术发泡剂的合成反应方程式如下：
19、
20、
21、本专利技术第三个目的公开了上述泡沫压裂液体系在页岩油藏压裂中的应用。
22、本专利技术的页岩油藏氮气泡沫压裂液体系是由发泡剂、稳泡剂和水组成。发泡剂为两性表面活性剂。亲油基团为脂肪烷基，亲水基团为双羧酸、双季铵盐。当对本专利技术进行搅拌或鼓泡时，空气会进入溶液中形成气泡。气泡接触碰撞时，由于起泡剂分子及其极性基的水化层在中间起到缓冲作用，气泡较难兼并，小气泡因此容易保存下来。此外，起泡剂还能使气泡表面具有弹性，当气泡受到振动或外力作用时，能够保持其形状和稳定性。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。
23、本专利技术与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
24、（1）本专利技术页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及以上；
25、（2）本专利技术页岩油藏氮气泡沫压裂液体系具有半衰期长的特点，室温下达到1300s以上。
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1.一种页岩油藏氮气泡沫压裂液体系，其特征在于，所述泡沫压裂液体系组成及组份如下：
2.一种页岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，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所述一种页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摩尔份月桂亚氨基二丙酸二钠，所述的1-溴-6-(三甲基铵)己基溴的用量为0.9-1.1摩尔份。
4.根据权利要求2所述一种页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，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇中的一种，与月桂亚氨基二丙酸二钠的重量比为20-40：1。
5.根据权利要求2所述一种页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）中所述的加热回流时间24-72h。
6.根据权利要求2所述一种页岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的稳泡剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
7.根据权利要求2所述一种页岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在
8.根据权利要求2所述一种页岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述发泡剂、稳泡剂、模拟水的质量比0.1-0.3：0.05-0.2：100。
9.根据权利要求1所述压裂液体系在页岩油藏压裂中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种页岩油藏氮气泡沫压裂液体系，其特征在于，所述泡沫压裂液体系组成及组份如下：
2.一种页岩油藏氮气泡沫压裂液体系的制备方法，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所述一种页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摩尔份月桂亚氨基二丙酸二钠，所述的1-溴-6-(三甲基铵)己基溴的用量为0.9-1.1摩尔份。
4.根据权利要求2所述一种页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，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇中的一种，与月桂亚氨基二丙酸二钠的重量比为20-40：1。
5.根据权利要求2所述一种页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...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢武忠，刘红军，姚伟，桑广杰，王庆，杨萌萌，刘玄哲，刘中玉，刘洪恩，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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