專利名稱：低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油井或天然氣井的壓裂增產(chǎn)工藝中所使用的壓裂液技術(shù)領(lǐng)域，是一種 低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。
背景技術(shù)：
目前，低滲透氣藏的主要改造手段是水力壓裂，壓裂液是水力壓裂改造油氣層過 程中的工作液，壓裂液提供了水力壓裂施工作業(yè)的手段，它起著傳遞壓力、形成地層裂縫、 攜帶支撐劑深入人工裂縫以及壓裂完成后，化學(xué)分解或破膠到低粘度，保證大部分壓裂液 返排到地面以凈化裂縫的作用。針對低滲透氣藏特點以及氣井沒有抽油機等設(shè)備，只能靠 自噴返排，最大程度地增大壓裂液的返排，降低壓裂液對地層的傷害就顯得十分重要。蘇里格氣田是鄂爾多斯盆地的主要含氣區(qū)，屬于低壓、低滲透和水敏性地層，常規(guī) 壓裂壓后返排困難，儲層水傷害嚴(yán)重，壓裂效果不理想，而泡沫壓裂技術(shù)頗具優(yōu)勢。泡沫壓 裂液是在常規(guī)植物膠壓裂液基礎(chǔ)上混拌高濃度的液態(tài)隊或(X)2等組成以氣相為內(nèi)相、液相 為外相的低傷害壓裂液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液及其制備方法，其克服 了現(xiàn)有技術(shù)之不足，解決低壓低滲氣藏采用常規(guī)羥丙基胍膠壓裂液壓裂后殘渣含量高、返 排困難的問題，其增稠劑殘渣含量低、泡沫穩(wěn)定性好、攜砂性能強，110°c內(nèi)剪切穩(wěn)定性好， 破膠徹底，返排迅速，能夠很好的滿足低滲氣藏的壓裂施工要求。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的一種低滲氣藏的液氮伴注超級 胍膠泡沫壓裂液，其按基液與交聯(lián)液的體積比為100:0. 6混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混 合物即半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液；其中，基液按質(zhì)量百分比組成為 超級胍膠0. 5%、分散劑0. 025%、防膨劑0. 3%、助排劑0. 5%、發(fā)泡劑0. 5%、KC11. 0%、殺菌劑 0. 1%、PH調(diào)節(jié)劑0. 1%、溫度穩(wěn)定劑0. 15%和余量的水，分散劑采用檸檬酸或乙酸，防膨劑采 用分子量在300至800的小陽離子聚合物，助排劑采用能顯著降低氣水表面張力的氟碳類 表面活性劑復(fù)配物，發(fā)泡劑采用聚氧乙烯月桂醇醚、聚氧乙烯棕櫚醚、聚氧乙烯硬脂醇醚的 非離子型表面活性劑中的一種或一種以上的混合物；殺菌劑采用甲醛、戊二醛、氯代酚類的 非離子非氧化殺菌劑中的一種或一種以上的混合物；PH調(diào)節(jié)劑采用Na0H、Na2C03、NaHC03中 的一種或一種以上的混合物，溫度穩(wěn)定劑采用硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、六亞甲基四胺的化 合物中的一種或一種以上的混合物，交聯(lián)劑采用硼的有機螯合物，膠聯(lián)液按質(zhì)量百分比組 成為交聯(lián)劑50%和水50%。對上述本發(fā)明的技術(shù)方案之一可進一步進行如下的選擇或/和優(yōu)化 上述低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液按下述步驟得到
第一步驟，制備基液將所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所 需要量的殺菌劑和KC1，然后加入所需要量的超級瓜膠和分散劑，待其溶脹后，依此加入所需要量的防膨劑、助排劑、發(fā)泡劑、溫度穩(wěn)定劑并混合均勻，最后加入所需要量的PH調(diào)節(jié)劑 并混合均勻，即完成基液的配制；
第二步驟，制備交聯(lián)液將所需要量的水加入到交聯(lián)液配液池中，然后在交聯(lián)液配液池 中添加所需要量的交聯(lián)劑并混合均勻，即完成交聯(lián)液的配制；
第三步驟將上述的基液與交聯(lián)液按所需要量混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即 得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。在上述基液與交聯(lián)液的混合物即半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂 液中追加破膠劑和伴注液氮，以150升/分鐘至200升/分鐘的流量向基液與交聯(lián)液的混 合物中泵入液氮，
并按基液與交聯(lián)液的混合物的重量百分比向上述基液與交聯(lián)液的混合物中楔型追加 0. 005% 0. 008% 0. 01% 0. 03% 0. 05% 0. 07% 0. 09%的破膠劑，即得到現(xiàn)場施工 用的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的一種上述的低滲氣藏的液氮伴 注超級胍膠泡沫壓裂液的制備方法，其按下述步驟進行
第一步驟，制備基液將所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所 需要量的殺菌劑和KC1，然后加入所需要量的超級瓜膠和分散劑，待其溶脹后，依此加入所 需要量的防膨劑、助排劑、發(fā)泡劑、溫度穩(wěn)定劑并混合均勻，最后加入所需要量的PH調(diào)節(jié)劑 并混合均勻，即完成基液的配制；
第二步驟，制備交聯(lián)液將所需要量的水加入到交聯(lián)液配液池中，然后在交聯(lián)液配液池 中添加所需要量的交聯(lián)劑并混合均勻，即完成交聯(lián)液的配制；
第三步驟將上述的基液與交聯(lián)液按所需要量混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即 得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的一種上述的低滲氣藏的液氮伴 注超級胍膠泡沫壓裂液的制備方法，其按下述步驟進行
第一步驟，制備基液將所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所 需要量的殺菌劑和KC1，然后加入所需要量的超級瓜膠和分散劑，待其溶脹后，依此加入所 需要量的防膨劑、助排劑、發(fā)泡劑、溫度穩(wěn)定劑并混合均勻，最后加入所需要量的PH調(diào)節(jié)劑 并混合均勻，即完成基液的配制；
第二步驟，制備交聯(lián)液將所需要量的水加入到交聯(lián)液配液池中，然后在交聯(lián)液配液池 中添加所需要量的交聯(lián)劑并混合均勻，即完成交聯(lián)液的配制；
第三步驟將上述的基液與交聯(lián)液按所需要量混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即 得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液；在壓裂增產(chǎn)工藝中，以150升/分鐘 至200升/分鐘的流量向基液與交聯(lián)液的混合物中泵入液氮，并按基液與交聯(lián)液的混合物 的重量百分比向混合物中楔型追加0. 005% 0. 008% 0. 01% 0. 03% 0. 05% 0. 07% 0. 09%破膠劑，即得到現(xiàn)場施工用的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。本發(fā)明具有如下有益效果(1)溶脹性能好，配制簡單，增粘速度快，短時間內(nèi)壓 裂液基液粘度可達(dá)到最佳粘度。(2)泡沫性能穩(wěn)定，優(yōu)選的發(fā)泡劑加量為0. 5%時，在清水中 發(fā)泡體積為750ml，半衰期為％iin，交聯(lián)凍膠泡沫半衰期長達(dá)50h。(3)該壓裂液采用水不 溶物含量低于3%的超級瓜膠作為增稠劑，優(yōu)選配套添加劑，壓裂液殘渣含量低，減少了對儲層的傷害。在溫度80°C 110°C時，該壓裂液的殘渣含量為200 250mg/L。(4)破膠性 能好，返排迅速采用雙元破膠技術(shù)，通過優(yōu)選氣井助排劑以降低氣水表面張力，同時伴注 液氮形成泡沫流，增加壓裂后地層能量，提高返排效率。
具體實施例方式本發(fā)明不受下述實施例的限制，可依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和實際情況來確定具體 的實施方式。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例1，該低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液是按基液與交聯(lián)液的體 積比為100:0. 6混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即半成品低滲氣藏的液氮伴注超級 胍膠泡沫壓裂液；其中，基液按質(zhì)量百分比組成為超級胍膠0. 5%、分散劑0. 025%、防膨劑 0. 3%、助排劑0. 5%、發(fā)泡劑0. 5%、KC11. 0%、殺菌劑0. 1%、pH調(diào)節(jié)劑0. 1%、溫度穩(wěn)定劑0. 15% 和余量的水，分散劑采用檸檬酸或乙酸，防膨劑采用分子量在300至800的小陽離子聚合 物，助排劑采用能顯著降低氣水表面張力的氟碳類表面活性劑復(fù)配物，發(fā)泡劑采用聚氧乙 烯月桂醇醚、聚氧乙烯棕櫚醚、聚氧乙烯硬脂醇醚的非離子型表面活性劑中的一種或一種 以上的混合物；殺菌劑采用甲醛、戊二醛、氯代酚類的非離子非氧化殺菌劑中的一種或一種 以上的混合物；pH調(diào)節(jié)劑采用NaOH、Na2CO3^ NaHCO3中的一種或一種以上的混合物，溫度穩(wěn) 定劑采用硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、六亞甲基四胺的化合物中的一種或一種以上的混合物， 交聯(lián)劑采用硼的有機螯合物，膠聯(lián)液按質(zhì)量百分比組成為交聯(lián)劑50%和水50%。實施例2，與實施例1的不同之處在于實施例2是在基液與交聯(lián)液的混合物中追 加破膠劑和伴注液氮，以150升/分鐘至200升/分鐘的流量向基液與交聯(lián)液的混合物中 泵入液氮，并按基液與交聯(lián)液的混合物的重量百分比向交聯(lián)液的混合物中加入0. 005%至 0. 09%的破膠劑，即得到現(xiàn)場施工用的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。實施例3，上述實施例1的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液是通過以下 步驟得到
第一步驟，制備基液將所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所 需要量的殺菌劑和KC1，然后加入所需要量的超級瓜膠和分散劑，待其溶脹后，依此加入所 需要量的防膨劑、助排劑、發(fā)泡劑、溫度穩(wěn)定劑并混合均勻，最后加入所需要量的PH調(diào)節(jié)劑 并混合均勻，即完成基液的配制；
第二步驟，制備交聯(lián)液將所需要量的水加入到交聯(lián)液配液池中，然后在交聯(lián)液配液池 中添加所需要量的交聯(lián)劑并混合均勻，即完成交聯(lián)液的配制；
第三步驟將上述的基液與交聯(lián)液按所需要量混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即 得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。實施例4，上述實施例2的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液是通過以下 步驟得到的在實施例1的基液與交聯(lián)液的混合物即半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠 泡沫壓裂液中追加破膠劑和伴注液氮，以150升/分鐘至200升/分鐘的流量向基液與交 聯(lián)液的混合物中泵入液氮，并按基液與交聯(lián)液的混合物的重量百分比向混合物中楔型追 加0. 005% 0. 008% 0. 01% 0. 03% 0. 05% 0. 07% 0. 09%破膠劑，即得到現(xiàn)場施 工用的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。
實施例5，該液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液的制備方法，其特征在于按下述步驟 進行(在實施例5中，所需要量都按實施例1進行)
第一步驟，制備基液將所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所 需要量的殺菌劑和KC1，然后加入所需要量的超級瓜膠和分散劑，待其溶脹后，依此加入所 需要量的防膨劑、助排劑、發(fā)泡劑、溫度穩(wěn)定劑并混合均勻，最后加入所需要量的PH調(diào)節(jié)劑 并混合均勻，即完成基液的配制；
第二步驟，制備交聯(lián)液將所需要量的水加入到交聯(lián)液配液池中，然后在交聯(lián)液配液池 中添加所需要量的交聯(lián)劑并混合均勻，即完成交聯(lián)液的配制；
第三步驟將上述的基液與交聯(lián)液按所需要量混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即 得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液；在壓裂增產(chǎn)工藝中，以150升/分 鐘至200升/分鐘的流量向基液與交聯(lián)液的混合物中泵入液氮，并按基液與交聯(lián)液的混合 物的重量百分比向上述基液與交聯(lián)液的混合物中楔型追加0. 005% 0. 008% 0. 01% 0. 03% 0. 05% 0. 07% 0. 09%的破膠劑，即得到現(xiàn)場施工用的低滲氣藏的液氮伴注超級 胍膠泡沫壓裂液。(在實施例5中，所需要量都按實施例1進行)
表1為本發(fā)明低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液的性能試驗結(jié)果。本發(fā)明中所用的超級瓜膠由中國石油物資昆山公司生產(chǎn)，該增稠劑水不溶物含量 低，是壓裂液的主劑，在配液時加入水中，未加分散劑時不增粘，利于攪拌成均勻的體系，不 形成“魚眼”，既便于配液，又防止“魚眼”不易破膠對儲層的傷害。 表1 低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液性能試驗結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液，其特征在于按基液與交聯(lián)液的體 積比為100:0. 6混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即半成品低滲氣藏的液氮伴注超級 胍膠泡沫壓裂液；其中，基液按質(zhì)量百分比組成為超級胍膠0. 5%、分散劑0. 025%、防膨劑 0. 3%、助排劑0. 5%、發(fā)泡劑0. 5%、KC11. 0%、殺菌劑0. 1%、pH調(diào)節(jié)劑0. 1%、溫度穩(wěn)定劑0. 15% 和余量的水，分散劑采用檸檬酸或乙酸，防膨劑采用分子量在300至800的小陽離子聚合 物，助排劑采用能顯著降低氣水表面張力的氟碳類表面活性劑復(fù)配物，發(fā)泡劑采用聚氧乙 烯月桂醇醚、聚氧乙烯棕櫚醚、聚氧乙烯硬脂醇醚的非離子型表面活性劑中的一種或一種 以上的混合物；殺菌劑采用甲醛、戊二醛、氯代酚類的非離子非氧化殺菌劑中的一種或一種 以上的混合物；pH調(diào)節(jié)劑采用NaOH、Na2COy NaHCO3中的一種或一種以上的混合物，溫度穩(wěn) 定劑采用硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、六亞甲基四胺的化合物中的一種或一種以上的混合物， 交聯(lián)劑采用硼的有機螯合物，膠聯(lián)液按質(zhì)量百分比組成為交聯(lián)劑50%和水50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液，其特征在于按下 述步驟得到第一步驟，制備基液將所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所 需要量的殺菌劑和KC1，然后加入所需要量的超級瓜膠和分散劑，待其溶脹后，依此加入所 需要量的防膨劑、助排劑、發(fā)泡劑、溫度穩(wěn)定劑并混合均勻，最后加入所需要量的PH調(diào)節(jié)劑 并混合均勻，即完成基液的配制；第二步驟，制備交聯(lián)液將所需要量的水加入到交聯(lián)液配液池中，然后在交聯(lián)液配液池 中添加所需要量的交聯(lián)劑并混合均勻，即完成交聯(lián)液的配制；第三步驟將上述的基液與交聯(lián)液按所需要量混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即 得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液，其特征在 于基液與交聯(lián)液的混合物即半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液中追加破膠 劑和伴注液氮，以150升/分鐘至200升/分鐘的流量向基液與交聯(lián)液的混合物中泵入液 氮，并按基液與交聯(lián)液的混合物的重量百分比向混合物中楔型追加0. 005% 0. 008% 0. 01% 0. 03% 0. 05% 0. 07% 0. 09%破膠劑，即得到現(xiàn)場施工用的低滲氣藏的液氮伴 注超級胍膠泡沫壓裂液。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液的制備方法， 其特征在于按下述步驟進行第一步驟，制備基液將所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所 需要量的殺菌劑和KC1，然后加入所需要量的超級瓜膠和分散劑，待其溶脹后，依此加入所 需要量的防膨劑、助排劑、發(fā)泡劑、溫度穩(wěn)定劑并混合均勻，最后加入所需要量的PH調(diào)節(jié)劑 并混合均勻，即完成基液的配制；第二步驟，制備交聯(lián)液將所需要量的水加入到交聯(lián)液配液池中，然后在交聯(lián)液配液池 中添加所需要量的交聯(lián)劑并混合均勻，即完成交聯(lián)液的配制；第三步驟將上述的基液與交聯(lián)液按所需要量混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即 得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液的制備方法， 其特征在于按下述步驟進行第一步驟，制備基液將所需要量的水加入到基液配液池中，先在基液配液池中添加所 需要量的殺菌劑和KC1，然后加入所需要量的超級瓜膠和分散劑，待其溶脹后，依此加入所 需要量的防膨劑、助排劑、發(fā)泡劑、溫度穩(wěn)定劑并混合均勻，最后加入所需要量的PH調(diào)節(jié)劑 并混合均勻，即完成基液的配制；第二步驟，制備交聯(lián)液將所需要量的水加入到交聯(lián)液配液池中，然后在交聯(lián)液配液池 中添加所需要量的交聯(lián)劑并混合均勻，即完成交聯(lián)液的配制；第三步驟將上述的基液與交聯(lián)液按所需要量混合均勻得到基液與交聯(lián)液的混合物即 得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液；在壓裂增產(chǎn)工藝中，以150升/分 鐘至200升/分鐘的流量向基液與交聯(lián)液的混合物中泵入液氮，并按基液與交聯(lián)液的混合 物的重量百分比向上述基液與交聯(lián)液的混合物中楔型追加0. 005% 0. 008% 0. 01% 0. 03% 0. 05% 0. 07% 0. 09%的破膠劑，即得到現(xiàn)場施工用的低滲氣藏的液氮伴注超級 胍膠泡沫壓裂液。
全文摘要
本發(fā)明涉及油井或天然氣井的壓裂增產(chǎn)工藝中所使用的壓裂液技術(shù)領(lǐng)域，是一種低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液，該低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液是將基液與交聯(lián)液混合均勻得到半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液，在半成品低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液中追加破膠劑和伴注液氮得到現(xiàn)場施工用的低滲氣藏的液氮伴注超級胍膠泡沫壓裂液。本發(fā)明具有如下有益效果溶脹性能好，泡沫性能穩(wěn)定，壓裂液殘渣含量低，減少了對儲層的傷害，破膠性能好，增加壓裂后地層能量，提高返排效率。
文檔編號C09K8/70GK102093875SQ20101057901
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者喬東宇, 張興國, 王云, 鄭義平, 陳若銘, 黃治中 申請人:中國石油集團西部鉆探工程有限公司