[发明专利]一种耐高温的高效无聚携砂液

说明书

本发明提供一种耐高温的高效无聚携砂液，主要由表面活性剂、交联助剂、耐高温高效稳定协效剂及水组成，其特征在于所述重量百分比的配比为：表面活性剂为2‑8%，交联助剂为0.5‑1%，耐高温高效稳定协效剂为2‑5%，余量为水。本发明的耐高温高效无聚携砂液有效解决了现有携砂液在高温使用条件下携砂能力低下的问题，具有良好的剪切稳定性，携砂能力优异；且一剂多能，具有防膨、不易变质的特点；合成原料来源广，合成方便且配制简单，不需增加特殊设备。

技术领域

本发明涉及一种石油开采井下压裂作业用助剂，尤其是涉及一种耐高温的高效无聚携砂液。

背景技术

随着油田的开发和人们对环保意识的增强，常规的酸化作业对地层造成破坏被人们所意识，防砂作业就越来越被受到重视。防砂工艺中，挤压充填和压裂防砂由于防砂效果好、有效期长，成为现防砂领域的主要工艺。防砂所用的携砂液是用压力将地层压开，形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来，由于油层中有了这样被支撑的裂缝，从而改善了井筒附近油层的液体流动通道，增大了排流面积，降低了液体流动阻力，使油井获得了增产的效果。目前携砂液主要存在以下问题：

1、携砂液进入地层后造成了水锁伤害，与地层水配伍性被破坏，破胶后残渣造成了渗透率伤害；

2、携砂液自身由于易腐败而需添加大量的甲醛，这带来了环境污染问题；

3、携砂液抗温抗盐性能较差影响了施工效果。

作为传统聚合物/破胶方法的突破，1997年，Ani-Agip与斯伦贝谢公司的专家联合开发出了表面活性剂组成的携砂液（Viscoelastic surfactant frcture fluid），简称清洁无聚合物携砂液。

清洁无聚合物携砂液不含高分子聚合物，其增稠性能是由特殊的表面活性剂分子和助剂来实现的，表面活性剂分子具有一定的自聚化倾向，以尽可能将其非极性部分与水隔离开来。形成的这种胶束结构通常为小球状或长棒状。然而，当溶解在盐水中时，一些特定结构的（如含长链烃基结构的季铵盐阳离子型）表面活性剂分子，能够形成一种类似于高分子线团结构的胶束，完全不同于常规的球状或棒状结构。这种胶束的网络结构具有一定的抗扭曲能力，外观上呈现出冻胶状，具有较强的携砂能力，可以作为携砂液使用。但是，随温度的升高，清洁无聚合物携砂液中的表面活性体系的粘度均呈下降趋势，即使主剂达到较大浓度（5%），其高温下的粘度值也较低，难以满足高温携砂性能的要求。例如，季铵盐、甜菜碱和脂肪族叔胺氧化物组成的表面活性剂体系，升温至70℃，其中的季铵盐和甜菜碱的粘度值仅为40mPa.s，继续升高温度，脂肪族叔胺氧化物的粘度值也快速下降，从而使得携砂液的高温携砂效率低下。因此，合成一种新型的耐高温高效无聚携砂液是现实需要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温的高效无聚携砂液。

本发明所采用的技术方案是：

一种耐高温的高效无聚携砂液，主要由表面活性剂、交联助剂、耐高温高效稳定协效剂及水组成，所述重量百分比的配比为：表面活性剂为2-8%，交联助剂为0.5-1%，耐高温高效稳定协效剂为2-5%，余量为水；其中：表面活性剂为碳氟类、全氟醚类、醚羧酸盐类、醚磺酸盐类表面活性剂中的一种或几种的混合物的一种或几种的混合物；交联助剂为水杨酸钠、3-羟基-2-萘酸钠、二甲苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、苯磷酸钠中的一种或几种的混合物；耐高温高效稳定协效剂为甲基纤维素盐、氯化铵、抗坏血酸及水的混合物。

所述的表面活性剂为氟碳羧酸钠和全氟辛酸钠按质量比40-60%:60-40%混合，低速搅拌20-30分钟，搅拌速度90rpm。

所述的交联助剂为十六烷基苯磺酸钠和苯磷酸钠按质量比20-50%:50-80%混合低速搅拌20-30分钟，搅拌速度90rpm。