[发明专利]一种助排剂及其制备方法与应用

说明书

本申请公开了一种助排剂及其制备方法与应用。所述助排剂包括以下组分：纳米活性剂材料、磺酸盐型阴离子表面活性剂、醇醚羧酸盐型阴离子表面活性剂、季氨盐型阳离子表面活性剂、增溶剂；所述纳米活性剂材料通过将含有双键改性的片层纳米材料、亲水单体和疏水单体的原料聚合得到；所述亲水单体选自酸酐类化合物中的至少一种；所述疏水单体选自长链烷基烯丙基季铵盐中的至少一种。所述助排剂具有使用量少、表面张力和界面张力低、耐酸性好、高温稳定性好、耐盐性佳等特点。

技术领域

本申请涉及一种助排剂及其制备方法与应用，属于油田技术领域。

背景技术

本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种压裂用助排剂及其制备方法及应用。

非常规油气藏在我国分布比较广泛，随着石油资源日益紧张与匮乏，非常规油气藏资源蕴含的潜力巨大、发展前景好，在我国日后经济的发展中凸显出日益重要的地位。非常规油气藏具有岩石致密，孔隙度和渗透率极低，孔隙类型具有多尺度性，强非均质性以及储量丰度低等地质特征，通常采用水平井和大规模分段压裂而实现集约化高效开发，其中体积压裂、滑溜水压裂、混合水压裂、酸化压裂等是常用改造手段。

非常规油气藏在压裂改造过程中，由于毛细管力，水锁效应，贾敏效应等原因，地层驱动压力不能将压裂液完全排出地层，储层的含水饱和度将增加，油气渗透率大大降低，导致储层油气采出量减小，压裂液残留也会对地层产生较大影响。为降低压裂液残留对地层的影响，提高压裂液返排率，常用方法有抽汲法、水力泵排液法、气举、二氧化碳压裂、液氮伴注压裂及添加性能优异的助排剂等。其中气举、二氧化碳压裂、液氮伴注压裂等技术需配置专用高能气体储罐、泵车及其他辅助设备，施工质量控制点比较多。而在压裂液中添加助排剂的方法相对较简单，通过添加性能优异的助排剂，能有效降低液相表面张力，改变岩石润湿性，从而降低岩石毛细管阻力，提高压裂液返排率，防止堵塞和伤害地层，同时提高储层导流能力增加油气产量。此外在压裂液中添加助排剂的方法具有成本低，操作简单，返排率高等优点。为满足低渗、高温、高矿化度等复杂油气藏的开采需求，开发一种具有高表面活性、耐温抗盐性佳的助排剂很有必要。

公开号CN109575903A的发明专利公开了一种含氟碳类化合物的压裂用助排剂的配方及其制备方法，通过全氟烷基丁酰胺、阳离子表面活性剂、氟碳表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇等复配而成。该助排剂能够有效降低作业液体的表面和界面张力，水溶性和碱溶性良好，但没有具体交代发明中助排剂的酸溶性和耐温性指标。

公开号为CN110776900A的发明专利公开了一种油田用高温助排剂及其制备方法，组分组成包括：0.1-1％非离子氟碳表面活性剂、5-10％双十二烷基三甲基氯化铵、10-30％APG1214、1-3％活化助剂、0-2％pH调节剂及54-83.9％去离子水。该发明中助排剂表面张力、界面张力低，耐高温高矿化度，破胶液返排率84％以上，但该助排剂主要针对气井压裂破胶液返排，只适用于水溶性介质，没有交代在酸化压裂中与酸及酸液助剂的配伍性能。

公开号为CN111518536A的发明专利公开了一种压裂液用助排剂，组分组成包括：酰胺型非离子表面活性剂10-30份、聚氧乙烯型非离子表面活性剂30-60份、乳化剂20-40份、氟碳表面活性剂60-80份、低分子醇30-50份和重金属捕捉剂20-40份。该发明中压裂液表面张力与界面张力较小，与其他添加剂的配伍性好，但该助排剂配方中氟碳表面活性剂含量比较高，导致成本偏高，此外氟碳表活氟碳链比较长，存在降解困难，持久性生物积累等问题。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供一种助排剂，所述助排剂具有使用量少、表面张力和界面张力低、耐酸性好、高温稳定性好、耐盐性佳等特点。

一种助排剂，所述助排剂包括以下组分：

所述纳米活性剂材料通过将含有双键改性的片层纳米材料、亲水单体和疏水单体的原料聚合得到；