[发明专利]一种高质量泡沫压裂液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高质量泡沫压裂液及其制备方法和应用，按质量份数计，该高质量泡沫压裂液包括以下原料组分：稳定剂0.217份～1.694份，配合剂0.394份～3.388份，起泡剂1.183份～6.776份，稳泡剂0.986份～6.098份和水98.6份～169.4份，将该原料组分混合后进行搅拌即可制得密度为0.683g/cm³～0.879g/cm³的高质量泡沫压裂液。该高质量泡沫压裂液解决现有低密度泡沫压裂液稳泡时间短、发泡率低、发泡大小不均以及不耐高温等缺陷，制备工艺简单，施工容易，适用于低压低渗、漏失及水敏性地层增产改造。

技术领域

本发明属于油气井压裂改造技术领域，具体涉及是一种高质量泡沫压裂液及其制备方法和应用。

背景技术

随着国内优质油气藏的不断减少，非常规油气藏的开发越来越成为众多专家和学者研究的重点。非常规油气藏的开发主要包括致密砂岩气藏、页岩气、煤层气等，在此类油气藏的开发中，普遍采用压裂作业进行增产，而目前在压裂作业中面临很多问题，如地层能量低、水锁伤害严重、压裂液返排困难、压裂二次污染严重等，这些问题的存在，导致非常规油气田开发的压裂增产效果不尽人意。同时目前各大油田等老油区，经过多年开采，油层物性和压力系统发生很大变化，长期开发后导致储层严重亏空，出现地层压力系数低、井漏等难题，使用普通压裂液难以顺利进行改造或者措施作业。而泡沫压裂液具有携砂性强，滤失伤害低，自动增压助排，良好的自喷返排性，伤害率低，密度低等特点非常适合低压低渗油气藏新井和老井的压裂改造而被广泛应用。但如果使用现有技术中常规泡沫压裂液进行压裂作业时易造成液体大量漏失、造缝不充分、施工排量低、携砂性能差、加砂量低、早期脱砂，砂堵等事故；

为了避免上述缺陷，我国从20世纪80年代开始开展低密度泡沫压裂液的研究，在部分油气田试验应用低密度泡沫压裂液效果不是很理想，目前国内常规低密度泡沫压裂液面临如下问题：

(1)泡沫的稳定周期较短，目前泡沫压裂液的稳定时间在0.5h～2h，难以满足从配液到压裂施工的时间需要；

(2)一般泡沫压裂液在搅拌器中发泡率低；

(3)部分泡沫压裂液发泡大小不均一，难以形成微泡，导致密度难以控制；

(4)低密度泡沫压裂液不耐高温，在高温环境下泡沫稳定性差，导致压裂液密度突变。

现有技术中，公开号为CN104119853A的发明专利公开了一种高强度高耐温空气泡沫压裂液的制备方法，该方法以纳米锂皂石为稳泡剂和高温稳定剂，经去离子水分散均匀后，再加入阳离子表面活性剂充分搅拌，最后加入起泡剂，经高速搅拌即得空气泡沫压裂液。该方法直接高速搅拌即可形成空气泡沫压裂液，不需要特殊配气及搅拌装置，不需要控制气液比，配置成本较低，其次，通过纳米锂皂石的使用，进一步提高了空气泡沫压裂液的抗温性、携砂性和稳定性，由该方法制备的空气泡沫压裂液半衰期高达768h，表观粘度高达2000mPa·s，耐温性达90℃，沉降时间高达720h。

发明内容

本发明旨在解决现有低密度泡沫压裂液稳泡时间短、发泡率低、发泡大小不均以及不耐高温等缺陷，提出了一种高质量泡沫压裂液及其制备方法和应用，采用稳定剂、配合剂、起泡剂和稳泡剂几种试剂协同配合，并经搅拌而制得密度为0.683g/cm³～0.879g/cm³的高质量泡沫压裂液，并用于低压低渗、漏失及水敏性地层增产改造中。

本发明通过下述技术方案实现：一种高质量泡沫压裂液，按质量份数计，所述高质量泡沫压裂液包括以下原料组分：

稳定剂：0.217份～1.694份，

配合剂：0.394份～3.388份，

起泡剂：1.183份～6.776份，

稳泡剂：0.986份～6.098份，