瓜胶压裂液一体化水剂及其制备方法与流程

本发明涉及压裂液储层保护剂，是一种瓜胶压裂液一体化水剂及其制备方法。

背景技术：

1、瓜胶压裂液水剂，是一种压裂液储层保护剂。主要应用于压裂液配制过程中的杀菌保质、施工过程中稳定储层粘土矿物、降低储层伤害促使流体快速返排的多功能水剂。

2、目前，瓜胶压裂液水剂已趋于成熟，但是现有的瓜胶压裂液水剂种类繁多、性能参差不齐、配伍性千差万别，极大增加了瓜胶压裂液的使用风险。

3、目前，国内大规模布置水平井，对瓜胶压裂液水剂需求量大，部分瓜胶压裂液水剂室内评价按配方比例加入压裂液体系时配伍性好，但现场施工为了加快工程进度、提高加注准确率，往往将瓜胶压裂液水剂按比例溶入单罐搅拌均匀后再配入瓜胶压裂液中，在瓜胶压裂液水剂按比例混溶过程中，依然出现产生胶状物、沉淀物等现象，极大地降低了瓜胶压裂液水剂的综合性能，甚至对储层造成污染。

4、苏里格气田苏77、召51区块为低压致密砂岩气藏，其主流改造工作液仍为瓜胶压裂液体系，因化工供货厂家较多，不同厂家的压裂液水剂配伍性差异大，极大程度地降低了施工效率。

技术实现思路

1、本发明提供了一种瓜胶压裂液一体化水剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有瓜胶压裂液水剂存在配伍性差的问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种瓜胶压裂液一体化水剂，原料按质量百分比计包括非离子表面活性剂15%至20%、两性离子表面活性剂7%至10%、阳离子表面活性剂30%和余量为水。

3、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

4、上述非离子表面活性剂为质量比为1:1的聚醚类渗透剂与烷基糖苷类表面活性剂的混合物，聚醚类渗透剂为aeo-9、op-10和tx-10中的一种以上，烷基糖苷类表面活性剂为apg0810、apg0814和apg1214中的一种以上。

5、上述两性离子表面活性剂为甜菜碱表面活性剂，甜菜碱表面活性剂为椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱和十二烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱中的一种以上。

6、上述阳离子表面活性剂为季铵盐表面活性剂，季铵盐表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的一种以上。

7、上述阳离子表面活性剂为质量比为1:4:10的十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵的混合物二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。

8、上述阳离子表面活性剂为质量比为1:4:10的十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。

9、上述瓜胶压裂液一体化水剂，按下述方法得到：向反应釜中加入所需量的水，在搅拌转速为200r/min至500r/min条件下，再向反应釜中依次加入所需量的非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和阳离子表面活性剂混合搅拌2.0h至2.5h，得到瓜胶压裂液一体化水剂。

10、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种瓜胶压裂液一体化水剂的制备方法，按下述方法进行：向反应釜中加入所需量的水，在搅拌转速为200r/min至500r/min条件下，再向反应釜中依次加入所需量的非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和阳离子表面活性剂混合搅拌2.0h至2.5h，得到瓜胶压裂液一体化水剂。

11、本发明的有益效果在于：

12、原料非离子表面活性剂选择质量比为1:1的聚醚类渗透剂与烷基糖苷类表面活性剂的混合物，其优势在于，该混合物能显著降低表面张力且具有优异的附着力和强渗透力，可促使滤液残液快速返排，但当比例不一致时，表界面张力均有不同程度升高。

13、原料两性离子表面活性剂选用甜菜碱表面活性剂，其优势在于，甜菜碱表面活性剂所包含的活性基团含有酰胺基、羟基和磺酸基等基团，可与水分子形成氢键，提高瓜胶压裂液一体化水剂的携液能力，另外，磺酸基等基团可与钙、镁等高价离子形成络合物，极大程度提高瓜胶压裂液一体化水剂的抗盐性能，即携带高浓度盐水的性能。

14、原料阳离子表面活性剂选择季铵盐表面活性剂，其优势在于，季铵盐阳离子的存在使体系界面张力急剧降低，界面张力可低至0.1mn/m，同时，季铵盐阳离子能与粘土表面电负性发生作用、吸附于粘土表面起到稳定粘土、防止粘土脱落运移的作用；另外，季铵盐阳离子高密集电荷能作用于细菌胞体表面实现快速灭菌、杀菌，起到杀菌剂的作用；季铵盐阳离子因其正电荷分布于泡沫表面，使泡沫强度增强、韧性增强、透气性低，因此，能达到稳泡携液的目的。

15、本发明瓜胶压裂液一体化水剂加至瓜胶压裂液体系的总添加量为0.3%至0.5%，使得瓜胶压裂液体系具有较低的表界面张力和较高的发泡率、半衰期，性能优良，相比现有的瓜胶压裂液水剂加入瓜胶压裂液体系的总添加量降低了50%至60%，应用井平均单井增气较单水剂施工井增产22.54%，因此，降低了瓜胶压裂液水剂的用量，提高了工作效率。

16、总之，本发明瓜胶压裂液一体化水剂集助排剂、起泡剂、粘土稳定剂和杀菌剂等功能于一身，具体地说其同时具备助排、起泡、杀菌、抑制粘土膨胀和运移等功能，发挥一剂多能的效果，同时，其配伍性好，极大程度提高了施工效率。

技术特征：

1.一种瓜胶压裂液一体化水剂，其特征在于原料按质量百分比计包括非离子表面活性剂15%至20%、两性离子表面活性剂7%至10%、阳离子表面活性剂30%和余量为水。

2.根据权利要求1所述的瓜胶压裂液一体化水剂，其特征在于非离子表面活性剂为质量比为1:1的聚醚类渗透剂与烷基糖苷类表面活性剂的混合物，聚醚类渗透剂为aeo-9、op-10和tx-10中的一种以上，烷基糖苷类表面活性剂为apg0810、apg0814和apg1214中的一种以上。

3.根据权利要求1或2所述的瓜胶压裂液一体化水剂，其特征在于两性离子表面活性剂为甜菜碱表面活性剂，甜菜碱表面活性剂为椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱和十二烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱中的一种以上。

4.根据权利要求1或2或3所述的瓜胶压裂液一体化水剂，其特征在于阳离子表面活性剂为季铵盐表面活性剂，季铵盐表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的一种以上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的瓜胶压裂液一体化水剂，其特征在于阳离子表面活性剂为质量比为1:4:10的十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵的混合物二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的瓜胶压裂液一体化水剂，其特征在于阳离子表面活性剂为质量比为1:4:10的十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的瓜胶压裂液一体化水剂，其特征在于按下述方法得到：向反应釜中加入所需量的水，在搅拌转速为200r/min至500r/min条件下，再向反应釜中依次加入所需量的非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和阳离子表面活性剂混合搅拌2.0h至2.5h，得到瓜胶压裂液一体化水剂。

8.一种根据权利要求1至6中任一项所述的瓜胶压裂液一体化水剂的制备方法，其特征在于按下述方法进行：向反应釜中加入所需量的水，在搅拌转速为200r/min至500r/min条件下，再向反应釜中依次加入所需量的非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和阳离子表面活性剂混合搅拌2.0h至2.5h，得到瓜胶压裂液一体化水剂。

技术总结本发明涉及压裂液储层保护剂技术领域，是一种瓜胶压裂液一体化水剂及其制备方法，前者原料包括非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和水，按下述方法得到：向反应釜中先加入水，在搅拌下，再向反应釜中依次加入非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和阳离子表面活性剂混合搅拌得到。本发明瓜胶压裂液一体化水剂集助排剂、起泡剂、粘土稳定剂和杀菌剂等功能于一身，具体地说其同时具备助排、起泡、杀菌、抑制粘土膨胀和运移等功能，发挥一剂多能的效果，同时，其配伍性好，极大程度提高了施工效率。技术研发人员：伊明,张贵仪,王肃凯,蒲松龄,闫杰,何升平,史秀邦,霍宝锋受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16