[发明专利]一种清洁型空气泡沫压裂液

说明书

本发明提供了一种清洁型空气泡沫压裂液，包括以下质量百分含量的组分混合制成：0.4％‑1.5％的两性离子表面活性剂，0.3％‑2.0％的复合阴离子表面活性剂，0.0％‑0.5％的泡沫稳定剂，0.5％‑3.0％的粘土稳定剂，0.6％‑2.0％的低分子醇，余量为水。本发明所公开的清洁型空气泡沫压裂液，不含阳离子表面活性剂，配制简单，经室内评价，泡沫质量可以达到55％‑80％，泡沫质量高，粘度高，携砂能力优秀；通过表面活性剂胶束的相互缠绕成胶形成，无需交联剂，且破胶速度快，破胶后由于不含阳离子型表面活性剂，不与地层发生吸附，可以更好的保护储层渗透率；在较低的表面活性剂加量下，即可获得较好的耐温性能，而且成本低廉，制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及油气资源开发技术领域，具体涉及一种清洁型空气泡沫压裂液。

背景技术

水利压裂技术作为目前油田增产的重要的手段，已经得到广泛的应用，特别是在备受关注的页岩气、煤层气等非常规油气开采领域，掀起了一场技术革命，压裂液在水力压裂施工中，具有传递压力和携带支撑剂的重要作用，是水力压裂施工的关键。

泡沫压裂液通常是在压裂液基础上混入一定浓度的空气、氮气或者二氧化碳，以气相为内相、液相为外相的低伤害压裂液，由于泡沫压裂液含有高浓度气体，液相比例低，在施工使用时一方面可以大大降低了压裂液的在地层中的滤失量，更有利于保护储层，另一方面进入地层气相部分具有分压作用，更利于地层中天然气的解吸，此外，泡沫压裂液在流动时存在气泡与气泡之间的摩擦，具有更强的携砂能力，造缝长且宽。

目前泡沫压裂液主要有两大类：交联泡沫压裂液和非交联泡沫压裂液，交联泡沫压裂液多采用改性胍胶、聚丙烯酰胺等与不同种类的交联剂得到的冻胶作为泡沫稳定剂，这类泡沫压裂液类似于常规瓜胶压裂液，不仅需要添加起泡剂，而且还要加入破胶剂、杀菌剂等多种成分，工艺较繁琐，在使用后存在破胶残渣含量高、污染储层的问题；非交联泡沫压裂液的增粘剂种类较多，包括疏水聚合物、季铵盐等，这类泡沫压裂液的增粘剂不含大分子聚合物，不添加交联剂，由于其通过物理作用成胶，所以易破胶，且破胶后残渣少，利于保护储层；此类增粘剂制备的泡沫压裂液，携砂性能好，抗剪切能力好，造缝长且宽，返排效果好，特别适用于低压力、低渗透和水敏性储层的压裂改造。

陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院申请的“一种CO₂清洁泡沫压裂液体系”，公开号：CN 102031103，该发明提供了一种CO₂清洁泡沫压裂液体系，由下述质量百分数的组分组成：水溶性疏水缔合聚合物为0.3-0.8％、流变助剂为0.25-0.55％、粘土稳定剂为0.5-3.0％、起泡剂为0.1-0.5％、破胶剂为0.01-0.2％、液态CO₂为30.0-80.0％、余量为水，该发明涉及的CO₂清洁泡沫压裂液体系无需交联剂，起泡性好、稳泡能力高、携砂能力强，破胶后无残渣，对地层伤害小，可用于低渗、低压、水敏性储层的压裂改造。但是本发明专利中主剂为水溶性疏水聚合物，需要单独合成，非常用市售聚合物；作为清洁型泡沫压裂液，该发明在使用过程中却需要加入破胶剂促进其破胶。

西南石油大学申请的“一种清洁泡沫压裂液及其制备方法”，公开号：CN106281292，该发明提出了一种清洁泡沫压裂液的制备方法，将含有磁性纳米颗粒的分散液以及表面活性剂、起泡剂溶液混合搅拌后得到该压裂液。该发明的泡沫压裂液适用于水敏非常规储层的压裂液，起泡性好，稳定性强，伤害性低；同时该压裂液带有磁性，可通过电磁成像原理，对裂缝进行监测，是一种清洁环保型的压裂液。本发明压裂液不足之处：配方中未见加入粘土稳定剂，也未说明粘土稳定剂与本发明配方的配伍性；配方中表面活性剂的浓度高，会导致成本较高。

发明内容

本发明提供一种清洁型空气泡沫压裂液，该泡沫压裂液配制方便，表面活性剂用量低，无需加入破胶剂，流变性能好，泡沫稳定，可以作为煤层气等常规、非常规油气井开发。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：