[发明专利]一种润湿反转剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种润湿反转剂，其包括下述组分或下述组分的反应产物：组分A)烷基三甲基溴化铵；组分B)氟表面活性剂；组分C)脂肪酸；以及任选地，组分D)水。本发明所提供的润湿反转剂通过烷基三甲基溴化铵、氟表面活性剂和脂肪酸的组合使用，具有良好的润湿反转功能。

技术领域

本发明涉及领域石油勘探领域，具体涉及一种润湿反转剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，随着页岩气水平井体积压裂技术的大规模推广应用，页岩气水平井体积压裂技术在垂深3500m以浅的页岩气勘探与开发中获得了成功应用。但随着勘探开发进程的加深，垂深4000m及以深的页岩气具有更大的资源量，一旦向中浅层那样获得突破，将极大改变中国页岩气的开发格局及在世界页岩气能源格局中的地位。但由于深层页岩气压裂难度大，主要表现为滑溜水的降阻率提升空间有限，尤其在裂缝中的降阻效果差(深层页岩气因闭合压力大，主裂缝及支裂缝等的宽度窄，因此导致进缝摩阻大，滑溜水携带的不同粒径支撑剂进入裂缝难度大及进缝后的携带距离小)。此外，低黏度滑溜水滤失大(深层页岩气为沟通与延伸不同尺度的裂缝系统，在施工的早期往往采用低黏度滑溜水)，也导致在同等施工条件下的造缝宽度小，同样导致加砂施工的困难。

以往为解决上述问题，往往通过适当加大滑溜水的黏度来降低滤失和提高支撑剂的携带能力，但黏度的增加，降低了其沟通与延伸小微尺度裂缝的功能，且黏度的增加，导致滑溜水的降阻率降低，因此会因排量的降低，导致造缝宽度的降低及支撑剂进入不同尺度裂缝的困难。因此，需要研制一种具有润湿反转功能的滑溜水体系，以解决上述问题的局限性。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种润湿反转剂，其通过烷基三甲基溴化铵、氟表面活性剂和脂肪酸的组合使用，具有良好的润湿反转功能。

本发明的目的之二在于提供一种与上述目的相对应的润湿反转剂的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种与上述目的相对应的润湿反转剂的应用。

本发明的目的之四在于提供一种与上述目的相对应的润湿反转滑溜水体系。

本发明的目的之五在于提供一种与上述目的相对应的润湿反转滑溜水体系的应用。

为实现上述目的之一，本发明采取的技术方案如下：

一种润湿反转剂，其包括下述组分或下述组分的反应产物：

组分A)烷基三甲基溴化铵；

组分B)氟表面活性剂；

组分C)脂肪酸；以及

任选地，组分D)水。

一般的滑溜水不具有润湿反转功能。而裂缝壁面的岩石是亲水的，即常规的滑溜水在裂缝壁面岩石中是容易吸附和浸入的，这导致两个后果，一是滑溜水在不同尺度裂缝中的摩阻增大，不利于其携带支撑剂的长距离运移分布；二是滑溜水的滤失量增大，导致用水量的增加和造缝宽度的降低。因此有必要研发一种改变润湿性的滑溜水体系，使裂缝壁面岩石表面由原先的亲水向亲油转变。

本申请的发明人在研究中发现，烷基三甲基溴化铵、氟表面活性剂和脂肪酸的组合使用时能够制得具有良好的润湿反转功能的润湿反转剂。将该润湿反转剂加入到滑溜水中，能够使滑溜水在造缝和携砂施工过程中，由于润湿性的反转，可以同时提高滑溜水在裂缝中的降阻率和降滤失效果。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述烷基三甲基溴化铵选自十二烷基三甲基溴化铵、十三烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十五烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述氟表面活性剂为全氟表面活性剂。