一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液及其制備方法。本發(fā)明以甜菜堿型兩性表面活性劑——長碳鏈(十八及以上)酰胺類甜菜堿為主劑，該甜菜堿碳鏈較長，溶于水中經(jīng)攪拌，易形成凝膠，使得壓裂液有很好的黏性。另外，本發(fā)明以長碳鏈(十八及以上)酰胺類甜菜堿為主劑的清潔壓裂液對巖層吸附少，有效降低表面活性劑的用量，抗鈣能力強，破膠徹底，無殘渣，對地層傷害小。本發(fā)明制備的長碳鏈酰胺丙基甜菜堿型清潔壓裂液能夠很好的應用在油田中，對油氣田增產(chǎn)起著重要作用。
【專利說明】一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液及其制備方法
[0001]所屬領(lǐng)域:
[0002]本發(fā)明涉及長碳鏈(十八及以上)酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液的制備方法，并對該清潔壓裂液進行評價。
技術(shù)背景:
[0003]隨著油氣田資源開發(fā)的難度不斷加大，提高壓裂技術(shù)已經(jīng)成為油氣藏增產(chǎn)和增注的主要措施。壓裂液作為壓裂技術(shù)的重要組成部分，對油氣田增產(chǎn)起著重要作用。一直以來，壓裂液對地層的吸附、傷害是研究的難點和重點。以天然植物膠、纖維素、合成聚合物等制備的水基壓裂液在壓裂過程中吸附量大，破膠不徹底，形成的濾餅易堵塞地層孔隙，嚴重污染了地層，降低了壓裂效果。
[0004]目前，有良好破膠能力，易返排等優(yōu)點的清潔壓裂液受到了廣泛關(guān)注，主要分為陽離子型、陰離子型和兩性離子型等。陽離子型容易大量吸附在顯負電性的地層上，對地層造成嚴重傷害；陰離子型易與水中的二價陽離子形成沉淀，提高了表面活性劑的用量，而且對地層造成不同程度的污染。
[0005]文獻(張鋒三，沈一丁，張燕明等.西安石油大學學報(自然科學版)，2012，27(6):74-78.)合成了一種陰離子磺酸型表面活性劑，將其與助劑配合使用作為壓裂液增稠劑，在中性氯化鈉溶液中反應交聯(lián)，制得一種陰離子清潔壓裂液。該壓裂液有良好的耐溫，攜砂性能，破膠徹底，但抗鈣能力不強，易與水中的二價陽離子形成沉淀，降低壓裂效果O
[0006]文獻(劉觀軍，李小瑞，丁里等.油田化學，2012，29 (3):275-277.)制備了以陰離子表面活性劑為主劑的CHJ清潔壓裂液，用KCl作為助劑，有較低的表面張力和界面張力，但易與地層水形成沉淀，造成堵塞。
[0007]文獻(王俊偉.當代化工，2012,41 (2):133-136.)以陽離子表面活性劑為主劑，有機酸鈉鹽為助劑制備了清潔壓裂液，黏度較高，抗菌性能較好，但與巖石的吸附量較大，增加了表面活性劑的用量,升高了成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有壓裂液的不足，本發(fā)明的目的是提供一種長碳鏈(十八及以上)酰胺類甜菜堿表面活性劑為主劑的清潔壓裂液及其制備方法。本發(fā)明的清潔壓裂液，配置簡單，用量少，不含聚合物，能夠有效的攜帶巖砂，很好的改善油氣層的導流能力。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液，該清潔壓裂液的組分及重量百分比為:長碳鏈酰胺類甜菜堿:10~30%，低碳醇:5~25%，鐵離子穩(wěn)定劑:1~10%，反離子助劑:
0.1~5%,氯化鉀:5~35%,自來水:10~75%,其中，長碳鏈酰胺類甜菜堿中的長碳鏈指十八及以上的碳鏈。
[0011]所述該清潔壓裂液的組分及重量百分比優(yōu)選:長碳鏈酰胺類甜菜堿:8~15%，低碳醇:10~25%，鐵離子穩(wěn)定劑:2~7%，反離子助劑:0.5~2%，氯化鉀:10~15%，自來水:20~50%。
[0012]所述低碳醇為溶解長碳鏈酰胺類甜菜堿的醇類，包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、丙二醇、甘油中的一種或幾種的混合物。
[0013]所述長碳鏈酰胺丙基甜菜堿包括油酸酰胺丙基甜菜堿、油酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿、花生烯酸酰胺丙基甜菜堿、花生烯酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿、芥酸酰胺丙基甜菜堿、芥酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿、山崳酸酰胺丙基甜菜堿、山崳酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿中的一種或幾種的混合物。
[0014]所述反離子助劑為水楊酸鈉、二甲苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、苯磷酸鈉、3-羥基-2-萘酸鈉中的一種或幾種的混合物。
[0015]該清潔壓裂液為白色至黃色粘稠狀液體，當溫度達到30攝氏度時，其表觀粘度可達 120mPa.S。
[0016]一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液的制備方法，將氯化鉀和反離子助劑在自來水中溶解后，加熱至50°C，邊攪拌邊滴加完全溶解于低碳醇的長碳鏈酰胺類甜菜堿，待甜菜堿表面活性劑溶解均勻后冷卻至室溫，再滴加鐵離子穩(wěn)定劑，其余加自來水，攪拌均勻，即為所得產(chǎn)品。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少有以下有益效果:長碳鏈(十八及以上)酰胺類甜菜堿表面活性劑是一種含有強堿性N原子的兩性表面活性劑，具有兩性表面活性劑所共有的結(jié)構(gòu)特征，既不與地層中的二價陽離子作用產(chǎn)生沉淀，也不與顯負電性的地層作用，又由于分子中含有的碳鏈較長，在鹽水溶液中攪拌后易形成三維空間網(wǎng)狀物，具有良好的攜砂效果。此清潔壓裂液配置簡單，與地層巖石的吸附量小，對地層傷害小，是一種性能優(yōu)良的清潔壓裂液。
[0018]具體的實施方式
[0019]下面對本發(fā)明的組成、配置進行詳細說明:
[0020]本發(fā)明長鏈酰胺類甜菜堿清潔壓裂液的組成包括(重量％ )
[0021]
低碳醇5%~25%
長碳鏈酸胺丙基甜菜堿10%~30%
鐵- T穩(wěn)定劑1%~10%
反離了.助劑0.1%~5%
氯化鉀5 %~35%
自來水10%~70%
[0022]其優(yōu)選比例(重量％)為:
[0023]

【權(quán)利要求】
1.一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液，其特征在于:該清潔壓裂液的組分及重量百分比為:長碳鏈酰胺類甜菜堿:10~30%,低碳醇:5~25%,鐵離子穩(wěn)定劑:1~10%,反離子助劑:0.1~5%，氯化鉀:5~35%，自來水:10~70%，其中，長碳鏈酰胺類甜菜堿中的長碳鏈指十八及以上的碳鏈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液，其特征在于:所述該清潔壓裂液的組分及重量百分比優(yōu)選:長碳鏈酰胺類甜菜堿:8~15%，低碳醇:10~25%，鐵離子穩(wěn)定劑:2~7%，反離子助劑:0.5~2%，氯化鉀:10~15%，自來水:20~50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液，其特征在于:所述低碳醇為溶解長碳鏈酰胺類甜菜堿的醇類，包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、丙二醇、甘油中的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液，其特征在于:所述長碳鏈酰胺丙基甜菜堿包括油酸酰胺丙基甜菜堿、油酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿、花生烯酸酰胺丙基甜菜堿、花生烯酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿、芥酸酰胺丙基甜菜堿、芥酸酰胺丙基羥基磺基甜菜 堿、山崳酸酰胺丙基甜菜堿、山崳酸酰胺丙基羥基磺基甜菜堿中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液，其特征在于:所述反離子助劑為水楊酸鈉、二甲苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、苯磷酸鈉、3-羥基-2-萘酸鈉中的一種或幾種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液，其特征在于:該清潔壓裂液為白色至黃色粘稠狀液體，當溫度達到30攝氏度時，其表觀粘度可達120mPa.S。
7.—種權(quán)利要求1至5中任意一項長碳鏈酰胺類甜菜堿型清潔壓裂液的制備方法，其特征在于:將氯化鉀和反離子助劑在自來水中溶解后，加熱至50°C，邊攪拌邊滴加完全溶解于低碳醇的長碳鏈酰胺類甜菜堿，待甜菜堿表面活性劑溶解均勻后冷卻至室溫，再滴加鐵離子穩(wěn)定劑，其余加自來水，攪拌均勻，即為所得產(chǎn)品。
【文檔編號】C09K8/68GK104073235SQ201410276802
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】于洪江, 劉玉, 肖志海 申請人:西安石油大學