[发明专利]可回收表面活性剂压裂液及再利用方法

说明书

 

技术领域

    本发明涉及石油开采中所使用的压裂液技术领域，确切地说涉及一种表面活性剂压裂液再利用方法。

背景技术

随着低渗透油田勘探开发的深入，大批低渗超低渗储层进入规模开发阶段，水平井压裂和体积压裂等大规模压裂方式已逐渐成为油气田开发的主体技术，但伴随着压裂规模的扩大，压后返排液的数量也急剧增大，有限的井场空间和常规的废水处理工艺都无法满足压后返排废水的快速重复利用，如何有效处理压后返排废液已成为制约大规模压裂的瓶颈。因此提出了可回收压裂液技术，可回收压裂液的优势在于：返排液回收后可以循环使用，节约用水及化学添加剂，减少废液的排放和处理费用；对于水源不足的干旱地区，不仅能节约宝贵的水资源，还可有效缩短施工作业时间。尤其适用于丛式井密集的油田、油气井大规模压裂改造（如水平井体积压裂，气井分层压裂等）以及环保要求高的地区，其开发和应用具有重要意义。

2003年，哈利伯顿公司发明了一种称为哈里伯顿微束聚合物（HMP）体系的压裂液，在美国得克萨斯油田的压裂改造中取得成功。这种新型压裂液无需使用破胶剂，因而在泵送过程中避免了常规压裂液中破胶剂对压裂液的持续降黏，具有非常稳定的流变性能。在压裂之后，它依靠地层的固有酸碱环境，使压裂液体系降解至短分子链，可以清洁支撑裂缝并将伤害降至最低。该压裂液可以回收再利用。

但以上述聚合物压裂液为代表的现有技术，破胶返排液中含有大量的矿物成分和破胶剂，再次配液不但需要进行物理沉降过滤除去固体颗粒物，而且需要把返排残液进行化学处理，消除返排残液中矿物成分和破胶剂对聚合物压裂液稠化剂及交联剂的影响，回收工艺复杂，且成功率低。

长庆油田开展了低分子环保型压裂液体系研究与应用。如公开号为CN1699499，公开日为2005年11月23日的中国专利文献公开了一种以低分子聚合物为稠化剂、可以回收再利用的低分子环保型压裂液及其回收液的应用。在现有技术中，在油气田压裂改造中所使用的压裂液主要是以高分子为稠化剂的压裂液，普遍存在污染严重等缺点。该发明低分子环保型压裂液由低分子稠化剂、交联剂、水、pH调节剂、原油破乳剂、表面活性剂、粘土稳定剂、杀菌剂等构成、因而无需使用破胶剂，因而在泵送过程中避免了压裂液的持续降粘，具有非常稳定的流变性能；对压裂液的返排液进行回收，可以重新作为压裂液使用，减少了废液排放的污染，可以节省大量的水和化学添加剂。

该压裂液体系可以回收利用，现场返排液回收后得到循环使用，节约了配液用水及化学添加剂，减少废液的排放和处理费用，取得了较好的应用效果。但上述现有技术中的压裂液属于低分子聚合物类，不属于表活剂压裂液。

目前，国内针对表活剂压裂液体系的可回收的研究和应用报道暂未出现，因此开发和应用表活剂压裂液直接混配残液再利用技术具有较好的应用前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种可回收表面活性剂压裂液，采用该压裂液进行压裂施工后，破胶返排液不需要进行化学处理即可重新用于压裂液配液，为表面活性剂压裂液的充分利用开辟了一条新的道路。

本发明还同时提供了该可回收表面活性剂压裂液的再利用方法，采用本方法，回收工艺简单，成功率高，不需对破胶返排液进行化学处理，具有较好的残液回收利用性。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种可回收表面活性剂压裂液，其特征在于：包括如下重量份的组分混合而成：

可回收表面活性剂压裂液稠化剂：5份-10份；

清水或氯化钾溶液：100份；

所述可回收表面活性剂压裂液稠化剂是由质量比为55-65%C₂₁H₄₉O₃N₃、5-15%CH₃CH₂OH和25-35%H₂O组成的混合物，其中C₂₁H₄₉O₃N₃是一种多羟基季铵盐的膏状物，结构式为CH₃-(CH₂)₁₈-CH-C(NH₂OH)₃，所述氯化钾溶液的质量浓度为0.5%—4.0%。

一种可回收表面活性剂压裂液再利用方法，其特征在于包括如下步骤：