[发明专利]清洁压裂液及其制备方法

说明书

本发明提供一种清洁压裂液及其制备方法，其中，清洁压裂液包括如下重量份的组分：阳离子表面活性剂2～4.5份，邻羟基苯甲酸钠0.7～1.2份，氯化铵6～9份，N,N’‑二仲丁基对苯二胺0.06～0.1份，水85.2～91.24份。本发明提供的清洁压裂液，主剂浓度较低，成本低廉，凝胶以及耐温抗剪切性能优良，扩大了清洁压裂液的适用范围。

技术领域

本发明涉及石油工业化学品技术领域，尤其涉及一种清洁压裂液及其制备方法。

背景技术

清洁压裂液是一种运用化工合成的表面活性剂作为增稠剂的一种无固相压裂液，在较低的粘度下就可以实现携砂造缝。清洁压裂液具有独特的破胶机理，在地层中遇水或遇油能实现自动破胶，破胶后不含水不溶物或者含有的水不容物极低，对裂缝表面以及砂岩渗透率的伤害较小。因此，清洁压裂液的应用效果显著。

目前，清洁压裂液的稠化剂(主剂)通常是经过化工合成而得到的表面活性剂，主剂浓度较高(5％～7％)，因此导致用料量大、生产成本较高。而且，清洁压裂液的凝胶通常在50℃～60℃时的粘度陡然下降，造成耐温性能较差。因此，清洁压裂液的较高的生产成本以及较差的耐温性能，造成清洁压裂液的应用范围受到了一定的限制。

发明内容

本发明提供一种清洁压裂液及其制备方法，降低了成本，提高了凝胶以及耐温剪切性能，扩大了清洁压裂液的适用范围。

本发明提供的清洁压裂液，包括如下重量份的组分：阳离子表面活性剂2～4.5份，邻羟基苯甲酸钠0.7～1.2份，氯化铵6～9份，N,N’-二仲丁基对苯二胺0.06～0.1份，水85.2～91.24份。

其中，阳离子表面活性剂是指疏水基通过共价键与带正电荷的亲水基相连的表面活性剂，在水溶液中能够解离出具有表面活性的阳离子。通常阳离子表面活性剂的疏水基由8到18个碳的羟基构成，阳离子亲水基由含氮、磷、硫或碘等原子的可携带正电荷的基团构成，其阴离子基团一般是不具有表面活性的单个离子或基团，如CI-、Br-、Ac-、NO3-等。阳离子表面活性剂除具有一般表面活性剂的基本性质外，阳离子表面活性剂因亲水基带有正电荷，而具有一些特殊的界面吸附性能。

阳离子表面活性剂在压裂液中的作用机理，包括如下几个方面：(1)能选择得吸附到带负电荷的菌剂上，在细胞表面形成离子团，抑制细菌胞膜的功能，改变膜的电导性，损害细菌的原生质，使植物胶类原胶在放置较长时间下不发生降解。(2)能迅速扩散、润湿并吸附到油水界面，中和界面电性、溶解界面膜，使原油中的活性物质失去乳化能力。同时，使乳化液中脱出的水能很快聚集、分离。(3)可在气液或油水界面形成吸附膜，从而降低表面或界面张力，减少液体在微孔隙中的流动阻力，使液体易于排出地层。(4)可与粘土晶格中多余的负电荷相互吸附，使粘土矿物表面的润湿性反转，形成活性剂分子保护膜，阻止水分子进入粘土矿物晶格内部，从而降低粘土的膨胀和运移。

本发明提供的清洁压裂液，主剂浓度低，生产成本低，液配制简单、耐温剪切性能优良，因而提升了清洁压裂液的适用范围。

可选的，阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或者十八烷基三甲基溴化铵。

在一种实施方式中，清洁压裂液由如下重量份的组分组成：十六烷基三甲基溴化铵2份，邻羟基苯甲酸钠0.7份，氯化铵6份，N,N’-二仲丁基对苯二胺0.06份，水91.24份。

在另一种实施方式中，清洁压裂液由如下重量份的组分组成：十六烷基三甲基溴化铵2.5份，邻羟基苯甲酸钠0.9份，氯化铵7份，N,N’-二仲丁基对苯二胺0.06份，水89.54份。

在又一种实施方式中，清洁压裂液由如下重量份的组分组成：十八烷基三甲基溴化铵3份，邻羟基苯甲酸钠0.9份，氯化铵8份，N,N’-二仲丁基对苯二胺0.06份，水88.04份。