[发明专利]一种低温煤层气储层的清洁压裂液及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及煤层气采气技术领域，特别涉及煤层气压裂改造用的压裂液，是一种适用于低温煤层气储层的清洁压裂液。

背景技术

我国煤层气储层渗透率低，使用的压裂液主要为活性水压裂液及冻胶压裂液。活性水压裂液，由于配制简单，对煤层的伤害较小，在煤层压裂中得到了广泛的应用，但活性水受其自身流变性的影响，压裂改造的规模受到了限制。同时，为了保证顺利加砂，活性水压裂液的施工排量通常较高，这样，裂缝的纵向延伸不易控制，很难形成长的支撑裂缝，不利于提高煤层气井单井改造的效果。利用冻胶进行压裂，可以提高压裂的规模，能够形成较长的支撑裂缝，但通常冻胶压裂液彻底破胶比较困难，即使彻底破胶，破胶后压裂液中残存的固相物质也会堵塞煤层的孔隙及裂隙，对煤层造成严重的伤害。本发明压裂液体系配制使用方便、无残渣、防膨效果好、对储层伤害小、耐温抗剪切性能好等优点，能满足低渗、低温煤层压裂改造的需要。

中国石油大学(华东)申请的“清洁压裂液及其应用”，公开号:CN101481608，该发明中的压裂液按质量份组分如下：增稠剂50～80份，水杨酸盐10～35份，破胶剂2～5份。清洁压裂液用于油田压裂，在应用现场按质量份将各组份混合后配成2～6%质量百分比的水溶液，搅拌均匀，然后与压裂支撑剂一起打入井下，该发明的清洁压裂液压裂支撑剂分散均匀、破胶彻底。缺点为:配方中没有氯化钾；没有说明增稠剂的主要成分；没有说明压裂液的适应储层温度等。

陕西海安实业有限责任公司申请的“无伤害清洁压裂液”，公开号：CN101298555.提供一种无伤害清洁压裂液，包含烷基季铵盐混合物、反离子盐、低碳醇和水，水溶液浓度为2～6%，以重量计烷基季铵盐混合物：反离子盐:低碳醇=6:3:1。本发明具有配方简单，成本低廉，滤失性小，岩心渗透率恢复率高，无残留，易排放等特点。该压裂液的不足之处在于：配方中没有氯化钾；增稠剂是12～18个碳烷基季铵盐的混合物，比十八烷基三甲基氯化铵增稠能力差、耐温性能差。

大庆油田有限责任公司申请的“无伤害压裂液”，公开号：CN1439691，涉及油田用无伤害压裂液的组合物。由主剂十六烷基三甲基溴化胺、助剂水杨酸钠和水配制而成，按重量百分比，十六烷基三甲基溴化胺、助剂水杨酸钠和水配制而成，按重量百分比，十六烷基三甲基溴化胺占0.1～4%,水杨酸钠占0.1～1%，水占95～99.8%。本发明具有配方简单，成本低廉，对地层岩心渗透率伤害小，岩心渗透率恢复率高，无残留，易返排的优点。该压裂液的不足之处在于：配方中没有氯化钾，增稠剂是十六烷基三甲基溴化铵，比十八烷基三甲基氯化铵增稠能力差、耐温性能差、价格高等缺点。

发明内容

本发明的目的是：提供一种清洁压裂液，提高低渗透、低温煤层的压裂效果，降低压裂液对地层的伤害，提高压裂施工成功率，达到改造储层又能保护煤层。

本发明采用的技术方案是：

①阳离子表面活性剂，0.2%～0.4%；

②水杨酸盐，0.10%～0.15%；

③氯化钾，1.0%～1.5%；

④pH调节剂，0.06%；

⑤防残渣剂，0.06%～0.08%；

其余为水，各组分重量百分比之和为百分之百；

其中所述的阳离子表面活性剂优选十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、西曲磺胺。

将氢氧化钾作为清洁压裂液的增效剂使用，极大的提高了压裂液体系的粘度，而且可以调节体系的pH值，防止发生酸敏伤害。

现场使用清洁压裂液时，在配液大罐中加入水，在搅拌条件下依次加入水杨酸钠、氯化钾、pH调节剂和防残渣剂，待完全溶解后再加入十八烷基三甲基氯化铵。在搅拌条件下，使大罐内液体的浓度或粘度均匀一致，得到的清洁压裂液用于被压裂煤层的温度为15℃～30℃。

本发明的有益效果：本发明清洁压裂液，充分考虑了压裂液的流变性能与储层的配伍性能，较好地解决了压裂液的残渣量与储层的水敏伤害，对储层伤害小。适合储层温度15℃～30℃，清洁压裂液配制使用方便、无残渣、放膨效果好、耐温抗剪切性能好等优点，能满足低渗，低温煤层气储层压裂改造的需要。具有如下特点：

1、清洁压裂液pH值9～10，交联时间在1～3分钟可调；

2、抗剪切性能好，在27℃、170s^-1时连续剪切2小时，粘度≥27mpa·s；

3、携砂性能好，在27℃时砂子沉降速度≤0.20cm/min。

4、破胶性能好，加入破胶剂，在25℃～30℃恒温密闭放置6h～8h，破胶液粘度≤5mpa·s；