一种组合物及含有其的压裂液的制作方法

本发明属于油气储层改造，尤其涉及一种组合物及含有其的压裂液。

背景技术：

1、国内常压、低压低渗致密油气藏具有孔隙度小、渗透率低、返排驱替压力不足的特征，在压裂改造中生物基压裂液残渣、吸附滞留和水锁伤害易导致较严重的岩心基质伤害，岩心伤害率约30％。针对上述情况，国内外开展了自反应增能压裂液研究与应用，这是一种有效增强压裂液返排动能、降低储层伤害的有效技术途径。

2、然而，现有的自反应增能压裂液中生物基稠化剂在岩石中还存在吸附伤害，氢键作用力和化学键作用是瓜尔胶与岩石之间吸附作用力的重要来源，常规自反应增能压裂液无法解决稠化剂吸附滞留问题，而且没有降低岩心基质孔喉内壁与压裂液亲水性结合带来的额外流动阻力。故亟须一种既能够克服稠化剂的吸附滞留问题，又可以降低液体流动阻力，对低渗储层伤害更低的压裂液。

技术实现思路

1、本发明的目的为提供一种既能够克服稠化剂的吸附滞留问题，又可以降低液体流动阻力，对低渗储层伤害更低的压裂液。

2、为达到上述目的，本发明第一方面提供了一种组合物，其包括氯化铵、亚硝酸钠和流动增效剂。

3、根据本发明的一个具体实施方式，将所述组合物的质量计为100％，所述组合物包括42.8wt％至43.5wt％氯化铵、55.2wt％至56.1wt％亚硝酸钠和0.5wt％至2wt％所述流动增效剂。

4、根据本发明的一个具体实施方式，所述流动增效剂为结构示意图如式i所示的化合物在纳米二氧化硅上的化学负载产物；

5、

6、其中，a为任选取代位置的萘环；n为1至10的整数；n个r独立地选自化学单键和c1至c10的亚烷基中的一种；n个x独立地选自-o-或-nh-，且至少有一个x为-nh-。

7、根据本发明的一个具体实施方式，所述纳米二氧化硅的平均粒度为1nm至50nm；

8、优选地，所述纳米二氧化硅为羟基化改性的纳米二氧化硅。

9、根据本发明的一个具体实施方式，在式i中，所述n为2至6的整数；和/或

10、所述n个r独立地选自化学单键和c1至c4的亚烷基中的一种。

11、根据本发明的一个具体实施方式，所述化合物为羟基氨基萘；

12、优选地，所述化合物为2,3-二羟基-1-甲氨基萘。

13、根据本发明的一个具体实施方式，所述流动增效剂通过如下方法制备得到：

14、使羟基化改性的纳米二氧化硅和羟基氨基萘在水中进行第一反应，得到所述流动增效剂；

15、优选地，所述羟基化改性的纳米二氧化硅和羟基氨基萘的质量比为1:2至1:4；

16、优选地，所述第一反应的条件为在60℃至80℃下反应20h至24h；

17、优选地，所述羟基化改性的纳米二氧化硅通过如下方法制备得到：

18、使纳米二氧化硅在浓硫酸中进行第二反应，得到所述羟基化改性的纳米二氧化硅；

19、优选地，羟基化改性前，所述纳米二氧化硅的粒径为1nm至50nm；

20、优选地，所述浓硫酸的浓度为70％至98％，所述浓硫酸与所述纳米二氧化硅的体积/质量比为1:(0.01至0.1)；

21、优选地，所述第二反应的条件为在120℃至150℃下反应10h至12h。

22、根据本发明的一个具体实施方式，所述羟基氨基萘通过如下方法制备得到：

23、a.使卤甲氧基萘和氰化铜进行第三反应，得到第一中间产物；

24、b.使所述第一中间产物和四氢铝锂进行第四反应，得到第二中间产物；

25、c.使所述第二中间产物在酸性环境中进行第五反应；

26、d.使所述第五反应得到的反应产物和丁基锂进行第六反应；

27、e.使所述第六反应得到的反应产物在中性或碱性环境中进行第七反应，得到所述羟基氨基萘。

28、根据本发明的一个具体实施方式，所述卤甲氧基萘为1-溴-2,3-二甲氧基萘；和/或

29、所述羟基氨基萘为2,3-二羟基-1-甲氨基萘。

30、根据本发明的一个具体实施方式，所述卤甲氧基萘和氰化铜的摩尔比为1:1至2:1；

31、和/或

32、所述卤甲氧基萘和所述四氢铝锂的摩尔比为1:1至2:1；和/或

33、所述卤甲氧基萘和所述丁基锂的摩尔比为1:1。

34、根据本发明的一个具体实施方式，在步骤a中，所述第三反应在第一有机溶剂中进行；和/或

35、在步骤b中，所述第四反应在第二有机溶剂中进行；和/或

36、在步骤c中，添加羧酸-低级醇混合物营造所述酸性环境；和/或

37、在步骤e中，添加无机碱调节ph至中性或碱性；

38、优选地，所述第一有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮；和/或

39、所述第二有机溶剂为乙醚；和/或

40、所述羧酸-低级醇混合物为甲酸和乙醇的混合物；和/或

41、所述无机碱为氢氧化钠；

42、优选地，将所述卤甲氧基萘、氰化铜、四氢铝锂和丁基锂的总质量计为100wt％，所述甲酸的用量为1wt％至2wt％，所述乙醇的用量为3wt％至5wt％；和/或

43、所述酸性环境指ph为3至5；和/或

44、在步骤e中，调节ph为7至9。

45、根据本发明的一个具体实施方式，所述第三反应的条件为在200℃下反应4h至6h；

46、和/或

47、所述第四反应的条件为在常温(即25℃)反应2h至3h；和/或

48、所述第五反应的条件为在60℃下反应2h；和/或

49、所述第六反应的条件为在常温(即25℃)反应1h；和/或

50、所述第七反应的条件为在50℃下反应5h。

51、本发明第二方面提供了一种压裂液，其包括组合物、稠化剂、黏土稳定剂、助排剂、交联剂、ph调节剂和水；

52、所述组合物为本发明第一方面所述的组合物。

53、根据本发明的一个具体实施方式，将所述水的质量计为100％，所述组合物的质量浓度为12.4wt％至18.5wt％，所述稠化剂的质量浓度为0.1wt％至1wt％，所述黏土稳定剂的质量浓度为0.1wt％至1wt％，所述助排剂的质量浓度为0.1wt％至1wt％，所述交联剂的质量浓度为0.1wt％至1wt％，所述ph调节剂的质量浓度为0.1wt％至0.3wt％；

54、优选地，将所述水的质量计为100％，所述组合物的质量浓度为12.4wt％至18.5wt％，所述稠化剂的质量浓度为0.3wt％至0.6wt％，所述黏土稳定剂的质量浓度为0.2wt％至0.3wt％，所述助排剂的质量浓度为0.3wt％至0.4wt％，所述交联剂的质量浓度为0.3wt％至0.4wt％，所述ph调节剂的质量浓度为0.1wt％至0.3wt％。

55、根据本发明的一个具体实施方式，所述稠化剂选自胍胶、香豆胶、田菁胶和魔芋胶中的至少一种；和/或

56、所述黏土稳定剂为烷基铵盐；和/或

57、所述助排剂为聚氧乙烯醚；和/或

58、所述交联剂为有机硼类交联剂和/或无机硼类交联剂；和/或

59、所述ph调节剂为碳酸盐和/或氢氧化物；

60、优选地，所述烷基铵盐为十六烷基三甲基氯化铵；和/或

61、所述无机硼交联剂为硼酸钠水溶液；和/或

62、所述有机硼交联剂为硼酸钠与有机配位体的络合物。

63、根据本发明的一个具体实施方式，所述硼酸钠水溶液中，所述硼酸钠的质量分数为5wt％。

64、本发明中，所述有机硼交联剂的产品名称为瓜胶压裂液用交联剂60℃，执行标准q/shcg 128，购自东营施普瑞石油工程技术有限公司。

65、根据本发明的一个具体实施方式，所述压裂液的ph为7至9。

66、根据本发明第一方面所述的组合物或本发明第二方面所述的压裂液在低压低渗致密油气藏压裂改造中的应用；

67、优选地，所述低压低渗致密油气藏为地压系数低于1，平均渗透率小于0.1md的油气藏。本发明的有益效果：

68、针对现有技术中的压裂液存在稠化剂的吸附滞留、液体流动阻力高、对低渗储层伤害高的问题，本发明提供了一种组合物及含有其的压裂液。本发明提供的组合物包括氯化铵、亚硝酸钠和流动增效剂。所述压裂液包括所述组合物、稠化剂、黏土稳定剂、助排剂、交联剂、ph调节剂和水。所述组合物中的氯化铵、亚硝酸钠和流动增效剂三者之间存在协同增效，含有其的所述压裂液可以在储层温度下自生气产生额外流体返排能量，同时减少稠化剂在岩石表面的吸附滞留，而且能够减小液体在岩心中的启动压力，降低液体的流动阻力，提高压裂液的返排能力，最终大大降低压裂液对低渗储层的伤害：利用本发明提供的压裂液与低温破胶剂混合后制备得到的破胶液通过由平均孔隙度10％、平均渗透率0.001md的岩心颗粒构成的粉体时，岩心颗粒上的稠化剂吸附量为3.6至5.9mg·g-1；在90℃下，从10mpa的围压开始缓慢加压用氮气驱替所述压裂液与低温破胶剂混合后制备的破胶液，取样自低渗致密砂岩岩心的平均孔隙度10％、平均渗透率0.001md的实验岩样的启动压力仅为0.2至0.7mpa；根据sy/t 5107-2016《水基压裂液性能评价方法》中7.7规定的方法，以所述压裂液与低温破胶剂混合后制备的破胶液作为测试介质，在90℃下对实验岩样进行驱替实验，测得所述压裂液对岩心基质渗透率伤害率仅为11％至15％。