一种海水基耐高温驱油压裂液及其制备方法与流程

本发明属于低渗油气资源压裂增产，具体涉及一种海水基耐高温驱油压裂液及其制备方法。

背景技术：

1、在低渗致密油藏压裂过程中，多孔介质中产生较为复杂的渗吸过程，通过机理分析和实验数据，目前认为孔隙的空间结构、岩石表面润湿性、油/水界面张力以及储层条件下的流体性质都是影响原油采收效率的影响因素。在这些影响因素中，岩石的表面润湿性对采油速度和最终釆油量起着决定性的作用，因为岩石表面的亲疏水性会影响自发渗吸过程的方向与强弱。因此，将表面活性剂注入地层当中，改善裂缝壁面的润湿性，调整油水界面张力，可以将岩层表面改善为亲水性，增大毛细管力，促进自发渗吸的进行，将小裂缝中的油替换到比较大的孔喉通道或者压裂形成的人造大裂缝中，便于后续驱替。因此，近年来科研人员提出“压驱”技术，即在压裂作业时注入以表面活性剂为主的驱油剂，驱油压裂液将地层压开人造裂缝，驱油剂改善岩石表面润湿性，将储层小裂缝中的油替换到压裂形成的大裂缝中，高压差下裂缝边扩展、边滤失，渗流面积增大、驱替距离缩小，驱替方式由井间驱替变为裂缝与基质间驱替，实现大幅度提高采收率，延长低渗油田开发寿命，矿场试验表明采用该技术开采中低渗储层中的剩余油，效果明显优于常规化学驱与传统水力压裂技术。

2、驱油压裂液是压驱工艺的核心工作液，随着压驱应用逐渐增多，对驱油压裂液的研究也广泛开展。专利cn?114196390a公开了一种复合驱油压裂液及其制备方法和应用，该复合驱油压裂液包含稠化剂0.25～0.45%，交联剂0.15～0.4%，驱油剂0.2～0.5%，助排剂0.25～0.5%，杀菌剂0.1～0.2%，破胶剂0.05～0.1%，其余是水，其中稠化剂为改性瓜尔胶，驱油剂为氧化胺类表面活性剂与甜菜碱类表面活性剂的混合物，该驱油压裂液兼具压裂和驱油的复合作用。专利cn?116063622a公开了一种压裂用增稠剂、驱油压裂液及应用，该驱油压裂液包含增稠剂、交联剂和粘土稳定剂，其中增稠剂为改性丙烯酰胺聚合物，交联剂为十二烷基硫酸钠等阴离子表面活性剂，粘土稳定剂为氯化钾、氯化胆碱、十二烷基三甲基氯化铵的混合物，该驱油压裂液可满足页岩气开采时携砂造缝和驱油的需求。专利cn115977604b公开了一种页岩油纳米渗吸增能压裂方法，该纳米渗吸驱油压裂液包含改性纳米乳液驱油剂、减阻剂分散液，其中改性纳米乳液驱油剂选用的表面活性剂是烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸二乙醇酰胺、油酰胺的混合物，是油溶性表面活性剂。专利cn?116064023a公开了一种对储层低伤害的驱油压裂液及其应用，该驱油压裂液包含驱油增稠剂、交联剂、粘土稳定剂和水，其中驱油增稠剂为改性丙烯酰胺聚合物，交联剂为十二烷基硫酸钠等阴离子表面活性剂，粘土稳定剂为氯化钾、氯化胆碱、十二烷基三甲基氯化铵的混合物。综上可以看出，现有驱油压裂液多在陆上页岩油等低渗致密储层应用，涉及到在海上油田应用的较少，且多为淡水配制，没有使用海水配制的，也不强调耐温性能。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有驱油压裂液的缺陷缺点而提出的，其目的是提供一种海水基耐高温驱油压裂液及其制备方法。

2、一种海水基耐高温驱油压裂液，其特征在于：所述驱油压裂液包括的组分和各组分的质量分数如下：

3、乳液型改性丙烯酰胺聚合物??0.05～0.1%；

4、渗吸驱油剂????????????????0.1～0.3%；

5、粘土稳定剂????????????????0.1～0.3%；

6、高温阻垢剂????????????????0.02～0.04%；

7、海水??????????????????????余量。

8、在上述技术方案中，所述乳液型改性丙烯酰胺聚合物包括的组分和各组分的质量分数如下：改性丙烯酰胺聚合物40%～55%，悬浮剂1%～2%，有机溶剂50%～58%。

9、在上述技术方案中，所述改性丙烯酰胺聚合物的结构如下式（?。?，

10、（?。?/p>

11、其中：

12、a选自1到50000之间的任一整数；b选自1到50000之间的任一整数；c选自1到500之间的任一整数；改性丙烯酰胺聚合物的分子量为500万～800万。

13、在上述技术方案中，所述改性丙烯酰胺聚合物的制备方法具体为：以水为溶剂，碳酸钠为ph调节剂，过硫酸钾和亚硫酸氢钠为复合引发剂，甲酸钠为抑制剂，用丙烯酰胺、丙烯酸钠与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸反应生成具有式ι结构的改性丙烯酰胺聚合物；所述碳酸钠占反应物总质量的0.5%～1%，甲酸钠占反应物总质量的0.1%～0.5%，过硫酸钾与亚硫酸氢钠的摩尔比为（1～1.5）:1，过硫酸钾与亚硫酸氢钠的质量之和占反应物总质量的0.05%～0.1%，丙烯酰胺、丙烯酸钠与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：（1~1.2）：（0.04~0.05），反应全过程通n2除氧，反应温度为18℃～20℃，反应时间为2h～3h；所述反应物总质量指溶剂、ph调节剂、复合引发剂、抑制剂、丙烯酰胺、丙烯酸钠与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸质量之和。

14、在上述技术方案中，所述乳液型改性丙烯酰胺聚合物的制备方法具体为：在转速100r/min～200r/min、温度50℃～60℃的条件下，将有机溶剂、悬浮剂和改性丙烯酰胺聚合物按比例进行混合，搅拌1h～2h，过滤脱除固体杂质，得到乳液型改性丙烯酰胺聚合物；所述悬浮剂为aeo-5、aeo-7或aeo-9中的任意一种或几种；所述有机溶剂为甲醇、柴油或矿物质油中的任意一种或几种。

15、在上述技术方案中，所述渗吸驱油剂包括的组分和各组分的质量分数如下：

16、脂肪醇类非离子表面活性剂??5～10%；

17、阴-非离子表面活性剂???????5～10%；

18、双子基甜菜碱表面活性剂????10～15%；

19、脂肪胺类非离子表面活性剂??1～5%；

20、助表面活性剂??????????????1～5%；

21、水????????????????????????余量。

22、在上述技术方案中，所述脂肪醇类非离子表面活性剂为aeo-10、aeo-12或aeo-15中的任意一种或几种。

23、在上述技术方案中，所述阴-非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚羧酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠中的任意一种或几种。

24、在上述技术方案中，所述脂肪胺类非离子表面活性剂为ac1201、ac1202或ac1203中的任意一种或几种。

25、在上述技术方案中，所述助表面活性剂是甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或几种。

26、在上述技术方案中，所述双子基甜菜碱表面活性剂的结构如下式（ⅱ）：

27、（ⅱ）

28、其中：r为ch3(ch2)7ch=ch(ch2)11或ch3(ch2)7ch=ch(ch2)7。

29、在上述技术方案中，所述双子基甜菜碱表面活性剂的制备方法具体为：以n,n-二甲基甲酰胺为溶剂，三乙胺为催化剂，用油酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱与3,5-甲苯二异氰酸酯反应生成具有式ⅱ结构的双子型甜菜碱表面活性剂，其中三乙胺占反应物总质量的1%～2%，油酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱与3,5-甲苯二异氰酸酯的摩尔比为（1~1.5）:（1~1.5）:1，反应温度为40℃～60℃，反应时间4h～6h；所述反应物总质量指溶剂、催化剂、油酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱与3,5-甲苯二异氰酸酯的质量之和。

30、在上述技术方案中，所述渗吸驱油剂的制备方法为：在转速100r/min～200r/min、温度40℃～60℃的条件下，将水、脂肪醇类非离子表面活性剂、阴-非离子表面活性剂、双子型甜菜碱表面活性剂、脂肪胺类非离子表面活性剂和助表面活性剂按比例混合，搅拌2h～4h，过滤脱除固体杂质，即得到渗吸驱油剂。

31、在上述技术方案中，所述粘土稳定剂为苄基三甲基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵或二甲基二烯丙基氯化铵中的任意一种或几种。

32、在上述技术方案中，所述高温阻垢剂为乙二胺四甲叉膦酸钠、水解聚马来酸酐或羟基乙叉二膦酸中的任意一种或几种。

33、一种海水基耐高温驱油压裂液的制备方法，具体为：在转速3000r/min～500r/min、温度30℃的条件下，将海水、乳液型改性丙烯酰胺聚合物、渗吸驱油剂、粘土稳定剂、高温阻垢剂按比例混合，搅拌3min～5min，即得到海水基耐高温驱油压裂液。

34、本发明涉及的反应式如下：

35、

36、本发明的有益效果是：

37、本发明提供了一种海水基耐高温驱油压裂液及其制备方法，驱油压裂液通过多种化学药剂的协同增效进而具备能够耐温180℃、可直接使用海水配制，且兼具高效减阻、降低界面张力、润湿反转、抑制结垢、长效防膨等多种功能；驱油压裂液面向海上油田高温深部储层的应用场景，在海上油田开发中结合压驱工艺使用，能够起到补充地层能量、渗吸驱油、改善渗流及提高产能的显著作用。