一种假双子表面活性剂压裂液及其制备方法和应用

本发明属于油气开采，具体涉及一种假双子表面活性剂压裂液及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着油气开采行业对非常规油气藏以及低渗、低压、低丰度油气层的深入开采，水力压裂技术逐渐成为油气开发的重要核心技术，其中压裂液是影响水力压裂效率的重要因素。

2、目前，聚合物压裂液具有较好的使用效果，但其存在破胶困难，易堵塞裂缝等问题，会对储层造成污染和破坏，给后续驱油带来困难。

3、黏弹性表面活性剂压裂液(ves)是依靠表面活性剂在自组装作用下形成蠕虫状胶束，通过胶束缠绕形成高弹性网络空间结构，使得其可以携带低黏度的悬浮支撑剂。由于ves压裂液组分少，不含聚合物，破胶后无残留，因此可以大大减少对储层的伤害。然而，压裂作业结束后，破胶液的返排会增加开发成本，同时还存在返排液对环境的污染等问题。

4、因此，如何合理有效地处理和利用压裂液返排液成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种假双子表面活性剂压裂液及其制备方法和应用，用以解决压裂作业结束后，返排液无法利用并对环境造成污染的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明第一方面提供了一种假双子表面活性剂压裂液，所述假双子表面活性剂压裂液包括假双子表面活性剂和水，所述假双子表面活性剂的结构式如下：

4、

5、其中，r为c17h33或c21h44。

6、在具体实施过程中，所述假双子表面活性剂和水的摩尔比为1:(5000～7000)。

7、本发明第二方面提供了一种假双子表面活性剂压裂液的制备方法，包括以下步骤：

8、将长碳链叔胺与二羧酸混合形成假双子表面活性剂，将假双子表面活性剂加入水中以设定转速搅拌直至与水完全混合，调节ph值至设定调节范围后继续搅拌，直至获得透明状的表面活性剂压裂液。

9、在具体实施过程中，所述长碳链叔胺为油酸酰胺丙基二甲基叔胺或芥酸酰胺二甲基叔胺。

10、在具体实施过程中，所述二羧酸为间苯二甲酸-5-磺酸钠。

11、在具体实施过程中，所述长碳链叔胺和二羧酸的摩尔比为2:1；

12、所述假双子表面活性剂和水的摩尔比为1:(5000～7000)。

13、在具体实施过程中，所述设定调节范围为5.8～6.4。

14、在具体实施过程中，所述设定转速为800r/min。

15、本发明第三方面提供了一种假双子表面活性剂压裂液在压裂和驱油过程中的应用。

16、在具体实施过程中，所述假双子表面活性剂压裂液在完成破胶后转化为驱油剂。

17、本发明第四方面提供了一种油气开采方法，所述方法使用权利要求1中的假双子表面活性剂压裂液。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、本发明提供了一种假双子表面活性剂压裂液，具有压裂和驱油功能，该压裂体系在压裂作业后无需返排，可直接利用压裂储层的原油进行快速彻底的破胶，破胶后压裂液转化为驱油剂，可实现压裂驱油一体化，能大大简化开采流程和降低开采成本，制备工艺简单，可以直接在现场配制压裂液，具有工业化前景。

20、本发明还提供了一种假双子表面活性剂压裂液的制备方法，以长碳链叔胺与二羧酸为原料，调节ph在酸性水溶液中合成“假”双子表面活性剂。依靠叔胺基团与二羧酸中的羧基之间的静电相互作用和氢键相互作用，形成相互缠绕的蠕虫状胶束。超长的碳链结构和独特的间隔基团赋予压裂液出色的耐热性和粘弹性能，得到具有压裂和驱油功能的自组装“假”双子表面活性剂压裂液。上述制备工艺简单，可在施工现场配制，可以降低运输成本。

技术特征：

1.一种假双子表面活性剂压裂液，其特征在于，所述假双子表面活性剂压裂液包括假双子表面活性剂和水，所述假双子表面活性剂的结构式如下：

2.根据权利要求1所述的假双子表面活性剂压裂液，其特征在于，所述假双子表面活性剂和水的摩尔比为1:(5000～7000)。

3.一种根据权利要求1至2任意一项所述的假双子表面活性剂压裂液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的假双子表面活性剂压裂液的制备方法，其特征在于，所述长碳链叔胺为油酸酰胺丙基二甲基叔胺或芥酸酰胺二甲基叔胺。

5.根据权利要求3所述的假双子表面活性剂压裂液的制备方法，其特征在于，所述二羧酸为间苯二甲酸-5-磺酸钠。

6.根据权利要求3所述的假双子表面活性剂压裂液的制备方法，其特征在于，所述长碳链叔胺和二羧酸的摩尔比为2:1；

7.根据权利要求3所述的假双子表面活性剂压裂液的制备方法，其特征在于，所述设定调节范围为5.8～6.4；所述设定转速为800r/min。

8.一种根据权利要求1至2任意一项所述的假双子表面活性剂压裂液或权利要求3至7任意一项所述的制备方法制得的假双子表面活性剂压裂液在压裂和驱油过程中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述假双子表面活性剂压裂液在完成破胶后转化为驱油剂。

10.一种油气开采方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1中的假双子表面活性剂压裂液。

技术总结本发明公开了一种假双子表面活性剂压裂液及其制备方法和应用，属于油气开采技术领域。上述制备方法包括以下步骤：将长碳链叔胺与二羧酸混合形成假双子表面活性剂，将假双子表面活性剂加入水中以设定转速搅拌直至与水完全混合，调节pH值至设定调节范围后继续搅拌，直至获得透明状的表面活性剂压裂液。上述假双子表面活性剂压裂液能够应用于压裂和驱油过程中，假双子表面活性剂压裂液在完成破胶后转化为驱油剂。上述假双子表面活性剂压裂液，具有压裂和驱油功能，该压裂体系在压裂作业后无需返排，可直接利用压裂储层的原油进行快速彻底的破胶，破胶后压裂液转化为驱油剂，可实现压裂驱油一体化。技术研发人员：杨晓武,李小斌,王晨,张康,李培枝受保护的技术使用者：陕西科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/4