本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)中的壓裂增產(chǎn)改造，具體涉及一種特種清潔泡沫壓裂液基液、包含其的壓裂液及制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、由于此類儲(chǔ)層通常具有低孔低滲等特點(diǎn)，需要借助水力壓裂工藝才能達(dá)到工業(yè)開采價(jià)值。而目前在壓裂作業(yè)中面臨很多問題，如地層能量低，水鎖傷害嚴(yán)重、壓裂液返排困難、壓裂液極易污染儲(chǔ)層等，這些問題的存在，導(dǎo)致壓裂增產(chǎn)效果不盡人意。同時(shí)，在非常規(guī)儲(chǔ)層的開發(fā)中對(duì)壓裂液的傷害性具有極高的要求，使用常規(guī)壓裂液難以順利進(jìn)行增產(chǎn)改造或施工作業(yè)。
2、泡沫壓裂液具有攜砂性強(qiáng)，濾失性低，傷害性小的特點(diǎn)，特別適用于非常規(guī)儲(chǔ)層的壓裂增產(chǎn)。為了推廣泡沫壓裂液的使用，眾多專家開展了大量有關(guān)泡沫壓裂液的研究，并部分用于現(xiàn)場(chǎng)施工，但現(xiàn)場(chǎng)效果不是很理想?，F(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)泡沫壓裂液進(jìn)行施工作業(yè)普遍存在泡沫質(zhì)量低、穩(wěn)定性差、加砂量低、早期脫砂、砂堵等問題。因此，泡沫壓裂液的穩(wěn)定性、攜砂能力、發(fā)泡性成為了現(xiàn)階段亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有現(xiàn)有泡沫壓裂液存在的穩(wěn)定性差、泡沫質(zhì)量差、無(wú)法提高砂比等問題而提出的，其目的是提供特種清潔泡沫壓裂液基液、包含其的壓裂液及制備方法與應(yīng)用。
2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
3、一種特種清潔泡沫壓裂液基液，所述壓裂液基液包括的組分和各組分的質(zhì)量百分比如下：
4、多功能劑????????2.0％～3.5％；
5、特種起泡劑??????0.2％～1.8％；
6、耐鹽穩(wěn)泡劑??????1.5％～4.0％；
7、水??????????????余量。
8、在上述技術(shù)方案中，所述多功能劑為氯化鉀。
9、在上述技術(shù)方案中，所述耐鹽穩(wěn)泡劑為油酸酰胺丙基甜菜堿或芥酸酰胺丙基甜菜堿中的任意一種或兩者混合。
10、在上述技術(shù)方案中，所述特種起泡劑的臨界膠束濃度為0.0018mol/l～0.003mol/l，表面張力為15mn/m～20mn/m。
11、在上述技術(shù)方案中，所述特種起泡劑的制備方法具體為：
12、(ⅰ)在攪拌和0～5℃條件下，將金剛烷羧酸加入到混酸溶液中，再向其中滴加甲酸，持續(xù)攪拌5h以上，在0～5℃下繼續(xù)攪拌1h以上，然后將反應(yīng)混合物倒在碎冰上；經(jīng)過濾所得固體用水洗滌至中性，50℃下真空干燥，由乙醇重結(jié)晶得到化合物?。?/p>
13、所述混酸溶液為硝酸溶液和硫酸溶液的混合溶液，硝酸溶液和硫酸溶液的體積比為1：4；
14、所述金剛烷羧酸與混酸溶液的體積比1：2；
15、所述甲酸的加入體積與混酸溶液的體積比3：10；
16、(ⅱ)將步驟(ⅰ)制備的化合物ⅰ與亞硫酰氯按體積比為1：1混合，并在強(qiáng)力多孔攪拌下回流3h，變?yōu)橥该鳎谜婵照麴s法除去多余的亞硫酰氯；將混合物蒸餾至白色固體出現(xiàn)，取出白色固體并溶解在蒸餾苯中，得到溶解液a，然后將所得溶解液a滴加到含有n,n-二甲基乙醇胺的乙醚中攪拌均勻，解液a與含有n,n-二甲基乙醇胺的乙醚的體積比為1：3，滴加過程中形成白色沉淀物；所得白色沉淀物經(jīng)過濾分離，50℃下真空干燥4h，再由乙腈重結(jié)晶得到化合物ⅱ；
17、所述白色固體完全溶解于蒸餾苯中即可，無(wú)特定濃度要求；
18、所述含有n,n-二甲基乙醇胺的乙醚中n,n-二甲基乙醇胺的質(zhì)量濃度不小于50％；
19、(ⅲ)將步驟(ⅱ)制備的化合物ⅱ溶于水，再加入氨水，化合物ⅱ與氨水的體積比為1：4，室溫?cái)嚢?0min以上，用乙醚提取2次，濃縮得到化合物ⅲ；
20、所述化合物ⅱ完全溶解于水中即可，無(wú)特定濃度要求；
21、(ⅳ)將步驟(ⅲ)制備的化合物ⅲ與1-溴十六烷按質(zhì)量比1：3混合并在異丙醇中回流48h，然后濃縮，并用乙醇洗滌得到化合物ⅳ；
22、(ⅴ)將步驟(ⅳ)制備的化合物ⅳ與水在120℃下進(jìn)行加成反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為24h，得到特種起泡劑。
23、在上述技術(shù)方案中，所述特種清潔泡沫壓裂液基液的泡沫析液半衰期達(dá)到120min以上，泡沫質(zhì)量大于80％，砂比高于50％。
24、一種采用特種清潔泡沫壓裂液基液的特種清潔泡沫壓裂的制備方法，包括以下步驟：
25、(ⅰ)將多功能劑、特種起泡劑、耐鹽穩(wěn)泡劑在混配車中與水混合并攪拌，得到特種清潔泡沫壓裂液基液；
26、(ⅱ)將支撐劑與特種清潔泡沫壓裂液基液在混砂車罐中攪拌混合，形成攜砂液基液，砂比為50％以上；
27、(ⅲ)將攜砂液基液與液氮同時(shí)打入高壓三通中，在流體沖擊的作用下，攜砂基液與氮?dú)庀嗷セ旌?，形成氮?dú)馀菽瓑毫岩骸?/p>
28、在上述技術(shù)方案中，所述步驟(ⅲ)中液氮和攜砂液基液的流量比為4：1。
29、一種特種清潔泡沫壓裂液，通過前述方法制備。
30、一種特種清潔泡沫壓裂液的應(yīng)用，應(yīng)用于水敏、低壓低滲儲(chǔ)層增產(chǎn)改造中，無(wú)需加入破膠劑，當(dāng)在儲(chǔ)層中遇到地層水或油時(shí)，自動(dòng)破膠，且破膠液中不含有任何大分子物質(zhì)，不會(huì)傷害儲(chǔ)層。
31、本發(fā)明的有益效果是：
32、本發(fā)明提供了一種特種清潔泡沫壓裂液基液、包含其的壓裂液及制備方法與應(yīng)用，采用多功能劑、特種起泡劑、耐鹽穩(wěn)泡劑協(xié)同配合，制備高性能泡沫壓裂液基液，壓裂液制備方法依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)非常規(guī)儲(chǔ)層的油氣增產(chǎn)。本發(fā)明泡沫壓裂液基液，泡沫性能好，所使用的藥劑均是小分子材料且生物易降解，對(duì)儲(chǔ)層傷害率低，對(duì)生態(tài)環(huán)境污染小，特別是針對(duì)水敏、低壓、低滲等非常規(guī)儲(chǔ)層具有非常良好的適應(yīng)性；所使用的特種起泡劑為自主合成的雙子表面活性劑，具有極好的界面性能，且不會(huì)受儲(chǔ)層中鈣、鎂等離子的影響，保證了泡沫壓裂液的發(fā)泡性和耐鹽性。本發(fā)明的泡沫壓裂液基液體系析液半衰期達(dá)到120min以上，泡沫質(zhì)量大于80％，砂比高于50％，此外，本發(fā)明泡沫壓裂液現(xiàn)場(chǎng)制備方法，在現(xiàn)場(chǎng)具有良好的適應(yīng)性。
1.一種特種清潔泡沫壓裂液基液，其特征在于：所述壓裂液基液包括的組分和各組分的質(zhì)量百分比如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種清潔泡沫壓裂液基液，其特征在于：所述多功能劑為氯化鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種清潔泡沫壓裂液基液，其特征在于：所述耐鹽穩(wěn)泡劑為油酸酰胺丙基甜菜堿或芥酸酰胺丙基甜菜堿中的任意一種或兩者混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種清潔泡沫壓裂液基液，其特征在于：所述特種起泡劑的臨界膠束濃度為0.0018mol/l～0.003mol/l，表面張力為15mn/m～20mn/m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種清潔泡沫壓裂液基液，其特征在于：所述特種起泡劑的制備方法具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種清潔泡沫壓裂液，其特征在于：所述特種清潔泡沫壓裂液基液的泡沫析液半衰期達(dá)到120min以上，泡沫質(zhì)量大于80％，砂比高于50％。
7.一種采用權(quán)利要求1～6之一所述的特種清潔泡沫壓裂液基液的特種清潔泡沫壓裂的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用特種清潔泡沫壓裂液基液的特種清潔泡沫壓裂液的制備方法，其特征在于：所述步驟(ⅲ)中液氮和攜砂液基液的流量比為4：1。
9.一種特種清潔泡沫壓裂液，其特征在于：通過權(quán)利要求7或8所述方法制備。
10.一種權(quán)利要求9所述特種清潔泡沫壓裂液的應(yīng)用，其特征在于：應(yīng)用于水敏、低壓低滲儲(chǔ)層增產(chǎn)改造中。