[发明专利]一种小分子清洁压裂液及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种小分子清洁压裂液及其制备方法与应用。该压裂液的组成包括增稠剂、助剂、助溶剂、激活剂、无机盐和水；其中，所述增稠剂、助剂、助溶剂、激活剂和无机盐均是由分子量小于500，分子动力学直径小于60nm的物质组成的；所述增稠剂、助剂、助溶剂、激活剂、无机盐和水的质量比为(0.8‑3.5)：(0.01‑0.05)：(1.0‑3.0)：(0.4‑1.5)：(0.1‑0.8)：100；本发明还提供了一种制备该压裂液的方法：将无机盐溶于水中；将增稠剂、助剂和助溶剂混合；将增稠剂溶液加入到盐溶液中后冷却至室温，加入激活剂后于室温下陈化，得到小分子清洁压裂液。本发明提供的压裂液具有耐温范围广、剪切性好、成本低和制备简单的优点。

技术领域

本发明涉及一种压裂液，特别涉及一种用于致密油层压裂的小分子清洁压裂液。

背景技术

随着世界能源需求的急剧增加，非常规油气资源越来越受到重视，致密油藏属于非常规油藏，其具有油气大面积连续分布，孔隙度小于10％，渗透率一般小于0.1mD，含油面积大于1×10⁴km²的特点，致密油被公认为是未来油气增储上产的重要接替资源，正是由于这个原因，近年来致密油的开发受到广泛关注，成为我国乃至全世界油气资源开发的主题。

虽然致密油气资源丰富，但是一直不能有效开发利用，主要是因为致密砂岩的孔喉直径非常细小(为纳米级)，使用常规的大分子瓜尔胶压裂液往往会对储层造成伤害，主要表现为三个方面：大分子物质吸附滞留堵塞储层流体渗流通道、压裂液残渣堵塞支撑裂缝、滤饼会对裂缝的壁面形成伤害。

目前，很多种类型的清洁压裂液已被开发并应用，但它们并没有注重压裂液分子尺寸的大小，且大多价格昂贵、选料单一、不耐温(80％以上的致密油藏温度都在80-100℃范围内，而常规的压裂液体系耐温性能达不到致密油田的温度要求)。

因此，提供一种能够应用于致密油层压裂的小分子清洁压裂液成为本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种小分子清洁压裂液，该压裂液体系中不含有高分子，其是由分子量小于500、分子动力学直径小于60nm的小分子物质组成的，具有较高的表观粘度，能够携砂，且破胶彻底，基本无残渣，属于清洁压裂液；此外，该压裂液与地层的配伍性好，能够满足油气田现场对压裂液的要求。

为达到上述目的，本发明提供了一种小分子清洁压裂液，该压裂液的组成包括增稠剂、助剂、助溶剂、激活剂、无机盐和水；其中，

所述增稠剂、助剂、助溶剂、激活剂和无机盐均是由分子量小于500、分子动力学直径小于60nm的物质组成的；

以重量比计算，所述增稠剂、助剂、助溶剂、激活剂、无机盐和水的比值为(0.8-3.5)：(0.01-0.05)：(1.0-3.0)：(0.4-1.5)：(0.1-0.8)：100。

本发明提供的压裂液体系中不含有高分子物质，其是由分子量小于500、分子动力学直径小于60nm的小分子物质组成的，因而该压裂液能够自由进出孔喉，不会造成孔喉的堵塞，克服了传统大分子瓜尔胶压裂液在使用时产生的大分子物质吸附滞留堵塞储层流体的渗流通道、压裂液残渣堵塞支撑裂缝等一系列问题。

在上述压裂液中，优选地，所述增稠剂包括单长链烷基季铵盐和/或双长链烷基季铵盐中的一种或几种的组合，增稠剂的链长越长，支链越多，其粘弹性能就越好；在满足分子量小于500、分子动力学直径小于60nm的条件下，更优选地，所述增稠剂包括十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、二十二烷基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基溴化铵、双十烷基二甲基氯化铵、双十烷基二甲基溴化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、双十二烷基二甲基溴化铵中的任意一种或几种的组合；进一步优选地，所述增稠剂包括十八烷基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵、双十烷基二甲基氯化铵中的一种或几种的组合。