环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系及其制备方法与流程

本发明属于油气田技术领域，涉及油田生产酸化压裂技术，是一种环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系及其制备方法。

背景技术：

酸化压裂是目前各气田运用最为成熟的储层改造技术，在开发油水同层的油藏过程中，转向性能差、油水乳化严重、返排液难以排放一直是亟待解决的问题。随着科学技术的发展及工业应用的需要，开发研制新型压裂液过程中，环保可降解型酸化压裂已成为多个领域关注的课题。环保可降解清洁转向剂是环保可降解型酸化压裂液中的主要添加剂，而环保可降解型酸化压裂液是环保酸化压裂施工中最主要的液体体系。我国环保可降解型酸化压裂技术尚未见报道。针对于环保要求高、废水处理难、油水乳化严重及对转向性能要求高的油田，通过研究环保可降解型酸化压裂液体系，实现废水重复利用、废水无害化生物降解、预防油水乳化及提高液体转向性能的目的。

技术实现要素：

本发明提供了一种环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决废水无法重复利用、废水无害化生物降解难度大、油水乳化严重及液体转向性能不好的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系，原料按照重量份数计包括环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂5份至15份、暂堵材料5份至10份、缓蚀剂1份至2份、铁离子稳定剂1份至3份和盐酸溶液77份至89份。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述技术方案按照下述步骤得到：第一步，向容器内加入所需量的质量浓度为20%的盐酸溶液；第二步，向盐酸溶液中加入所需量的环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂并混合均匀，得到混合液；第三步，向混合液中加入所需量的暂堵材料，得到环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系。

上述环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂，原料按照重量份数计包括生物可降解阴离子表面活性剂5份至30份、生物可降解非表面活性剂5份至20份、破乳剂4份和水46份至86份。

上述生生物可降解阴离子表面活性剂为阴离子氨基酸类表面活性剂；生物可降解非表面活性剂为烷基多苷和非离子型氨基酸表面活性剂中的一种以上。

上述生物可降解非表面活性剂为烷基多苷和非离子型氨基酸表面活性剂中的一种以上，烷基多苷的碳链长度为8至16产品中的一种以上。

上述破乳剂为sp169和ae8051按照重量比1至2：2至1之间的比例混合。

上述暂堵材料为3mm至7mm的纤维和40目至110目的二氧化硅按照重量比0.5至5：95至99混合而成。

上述缓蚀剂为用硫代磷化合物。

上述铁离子稳定剂为用柠檬酸、edta和乙酸中的一种以上。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：第一步，向容器内加入所需量的质量浓度为20%的盐酸溶液；第二步，向盐酸溶液中加入所需量的环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂并混合均匀，得到混合液；第三步，向混合液中加入所需量的暂堵材料，得到环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系。

本发明通过一种环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系及其制备方法，实现废水重复利用、废水无害化生物降解、预防油水乳化及提高液体转向性能的效果。本发明生物降解率95%以上，乳化率小于1%,且拥有非常好的转向性能，与碳酸盐岩反应后，100℃耐温耐剪切粘度大于150mpa·s。

附图说明

附图1为本发明样品的耐温耐剪切性能测定结果图。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系及其制备方法，按照下述方法制备：环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂5份至15份、暂堵材料5份至10份、缓蚀剂1份至2份、铁离子稳定剂1份至3份和盐酸溶液77份至89份。

本发明实现废水重复利用、废水无害化生物降解、预防油水乳化及提高液体转向性能的效果。生物降解率95%以上，乳化率小于1%,与碳酸盐岩反应后，100℃耐温耐剪切粘度大于150mpa·s。

本发明尤其适用于油田增产改造酸化压裂项目。

实施例2：环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系及其制备方法，按照下述方法制备：原料按照重量份数计包括环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂5份或15份、暂堵材料5份或10份、缓蚀剂1份或2份、铁离子稳定剂1份或3份和盐酸溶液77份或89份。

实施例3：环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系的制备方法，按照下述步骤得到：第一步，向容器内加入所需量的质量浓度为20%的盐酸溶液；第二步，向盐酸溶液中加入所需量的环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂并混合均匀，得到混合液；第三步，向混合液中加入所需量的暂堵材料，得到环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系。

实施例4：作为上述实施例的优化，环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂，原料按照重量份数计包括生物可降解阴离子表面活性剂5份至30份、生物可降解非表面活性剂5份至20份、破乳剂4份和水46份至86份。

实施例5：作为上述实施例的优化，生物可降解阴离子表面活性剂为阴离子氨基酸类表面活性剂；生物可降解非表面活性剂为烷基多苷和非离子型氨基酸表面活性剂中的一种以上。

实施例6：作为上述实施例的优化，生物可降解非表面活性剂为烷基多苷和非离子型氨基酸表面活性剂中的一种以上，烷基多苷的碳链长度为8至16产品中的一种以上。

实施例7：作为上述实施例的优化，破乳剂为sp169和ae8051按照重量比1至2：2至1之间的比例混合。

实施例8：作为上述实施例的优化，暂堵材料为3mm至7mm的纤维和40目至110目的二氧化硅按照重量比0.5至5：95至99混合而成。

实施例9：作为上述实施例的优化，缓蚀剂为用硫代磷化合物。

实施例10：作为上述实施例的优化，铁离子稳定剂为用柠檬酸、edta和乙酸中的一种以上。

实施例11：环保可生物降解型酸化压裂用清洁自转酸液体系的制备方法，按照下述步骤进行：第一步，在罐容为50立方米罐中的，加入47方20%浓度工业盐酸；第二步，用混配车将2500公斤的环保可生物降解型酸化压裂用清洁转向剂、500公斤的缓蚀剂、500公斤的铁离子稳定剂加入罐中，混配均匀备用；第三步，在压裂施工过程，在混砂车上根据施工排量的5%至10%，调整暂堵材料的加入量。

产品特殊性能指标的测定：

（1）溶解时间测定

采用定速搅拌器，测量50g样品在500ml水中溶解的时间，搅拌速率为1000转/分钟。结果如表1所示，由表1可知，本发明较常规表活剂及常规聚合物型溶解时间更短，溶解更快;

（2）生物降解时间测定

根据返排液在室外放置时间，测定其有效含量，得出其降解率随时间的变化关系。结果如表2所示，由表2可知，返排液在11天时完全降解;

（3）防乳化性能测定

采用原油与地层水按照一定比例、加入本发明样品10%，通过乳化机15000转/分钟，进行乳化10分钟。在储层温度情况下，测量其乳化率随着时间变化的关系。结果如表3所示，由表3可知，无添加剂时乳化一直存在，加入10%本发明样品在20分钟时乳化消失，而加入10%常规体系的乳化在50分钟时消失;

（4）耐温耐剪切性能测定

采用哈克流变仪rs6000。加入本发明样品，同时加入2%的cacl2搅拌均匀测定其在98℃情况下耐温耐剪切性能。结果如图1所示，由图1可知，本发明样品98℃耐温耐剪切性能170mpa.s。

综上所述，本发明具有良好的耐温耐剪切性能、良好的转向性能、防乳化性能及生物降解性能；返排液可重新配液重复利用，实现废水重复利用、废水无害化生物降解、预防油水乳化及提高液体转向性能的效果，达到安全、环保、无污染的目的。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。