[发明专利]一种含芥酸甜菜碱的粘弹性清洁压裂液

说明书

技术领域

本发明涉及一种粘弹性清洁压裂液，特别是涉及一种含芥酸甜菜碱的粘弹性清洁压裂液。 

背景技术

油层水力压裂，简称为油层压裂或压裂，是20世纪40年代发展起来的—项改造油层渗流特性的工艺技术，是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施。它是利用较高的排量和压力，将含有高浓度支撑剂的非牛顿高粘压裂液注入井下，以实现在目的层造缝、并延伸扩展裂缝。当压裂液破胶返排后，便可以形成一条或多条具有高导流能力的支撑裂缝。1947年出现的压裂技术已成为标准的开采工艺，到1981年压裂作业数量已超过80万井次，至1988年，作业总数发展至100万井次以上，大约近代完钻井数的35%~40%进行了水力压裂。美国石油储量的25%~30%是通过压裂达到经济开采条件的。在北美通过压裂增加13×10⁹m³石油储量。在我国，愈来愈多的油田采用水力压裂来提高油气井的开采能力和注水井的增注能力，取得了明显的效果。 

使用压裂液的目的有两方面：一是提供足够的粘度，使用水力尖劈作用形成裂缝使之延伸，并在裂缝沿程输送及铺设压裂支撑剂；再者压裂完成后，压裂液迅速化学分解破胶到低粘度，保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝。 

理想的压裂液应在作业施工时有足够高的粘度，同时摩阻不宜太大，并在压裂后的一定时间内能变成低粘流体而实现完全返排，对地层不造成任何污染和伤害。 

清洁压裂液可有效的解决常规压裂液（天然植物胶压裂液、纤维素压裂液、合成聚合物压裂液）在返排过程中由于破胶不彻底对油气藏渗透率造成的极大伤害。 

粘弹性清洁压裂液与传统聚合物体系比具有以下优势：油田钻井区域具有更高的渗透压；更低的地层和地层损害；压裂后具有高的粘度恢复率；消除了酶或氧化剂对粘度的降低；容易水化，更快的达到最佳粘度。 

发明内容

本发明的目的是提供一种粘弹性清洁压裂液。该压裂液具有独特的流变性能，如剪切稀释性、粘弹性及优异的粘温特性，同时还具有优良的携砂性能和滤失控制。 

本发明的目的是通过下列组成实现的：一种含芥酸甜菜碱的粘弹性清洁压裂液，其特征在于： 

该粘弹性清洁压裂液包含以下成分： 

（1）含有一种或多种芥酸甜菜碱； 

（2）可含有一种或多种阳离子表面活性剂； 

（3）可含有一种或多种阴离子表面活性剂； 

（4）可含有一种或多种非芥酸甜菜碱型两性表面活性剂； 

（5）含有一种或多种无机酸、有机酸、有机酸盐、无机盐或其组合； 

（6）含有一种或多种低碳醇； 

（7）水。 

上述组成中，所述的芥酸甜菜碱选自以下结构： 

其中R₁，R₂和R₃为1~4个碳的直链饱和烷基；n为2~5的自然数；m为3或4。 

上述组成中，所述的阳离子表面活性剂包括但并不限于以下物质：十六烷基三甲基卤化铵、十六烷基二羟乙基卤化铵、十八烷基三甲基卤化铵、十八烷基甲基二羟乙基卤化铵、油基三甲基卤化铵、油基甲基二羟乙基卤化铵、二十烷基三甲基卤化铵、二十烷基甲基二羟乙基卤化铵、芥基三甲基卤化铵、芥基甲基二羟乙基卤化铵、山嵛基三甲基卤化铵、山嵛基甲基二羟乙基卤化铵、二十四碳-9-烯基三甲基卤化铵、二十四碳-9-烯基甲基二羟乙基卤化铵、二十四碳基三甲基卤化铵、二十四碳基甲基二羟乙基卤化铵、双十六烷基二甲基卤化铵、双十八烷基二甲基卤化铵、双油基二甲基卤化铵、双二十碳基二甲基卤化铵、双二十碳烯基二甲基卤化铵、双芥基二甲基卤化铵、双山嵛基二甲基卤化铵、双二十四碳-9-烯基二甲基卤化铵、双二十四碳基二甲基卤化铵等。 

上述组成中，所述的阴离子表面活性剂包括但不限于以下物质：烷基苯磺酸钠、烯基磺酸盐、烷基磺酸盐、α-磺基单羧盐、氨基酸盐、油基硫酸盐、十八烷基硫酸盐、二十烷基硫酸盐、二十碳烯基硫酸盐、芥基硫酸盐、二十二烷基硫酸盐、飘儿菜基硫酸盐、二十四碳烯基硫酸盐、二十四烷基硫酸盐、油酸皂、硬脂酸皂、花生酸皂、花生烯酸皂、芥酸皂、山嵛酸皂、神经酸皂、木焦油酸皂等。