專利名稱：自生氣泡沫壓裂液及其生產(chǎn)方法和使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于石油開采的壓裂液技術領域，是一種自生氣泡沫壓裂液及其生產(chǎn)方法和使用方法。
背景技術：
水力壓裂是油氣井增產(chǎn)、水井增注、提高油氣井產(chǎn)能和采收率的最重要的增產(chǎn)措施之一。壓裂液是水力壓裂改造油氣層過程中的工作液，它起著傳遞壓力、形成地層裂縫、攜帶支撐劑進入裂縫的作用。壓裂液性能的好壞是關系到壓裂施工的成敗和影響壓后增產(chǎn)效果的一個重要因素。目前在低壓低滲透水敏油氣藏的壓裂改造過程中，最常用的羥丙基胍膠-硼砂/有機硼壓裂液體系存在的主要問題一是壓裂液濾液對低壓低滲透油氣藏造成的損害；二是壓裂液是在堿性條件下交聯(lián)的，對堿敏性儲層造成堿敏損害，。當高PH工作液進入儲層后，肯定會與粘土礦物等地層微粒反應，破壞粘土微結構的穩(wěn)定性。另外，高PH外界流體進入儲層后，還會引起無機垢的生成，同樣會損害儲層，降低儲層滲流能力；三是地層壓力低，壓裂液返排能量不足，當前各油田采取的措施主要是“液氮伴注”技術，但是“液氮伴注”技術增加了壓裂的費用，而且液氮存放也存在較大安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種自生氣泡沫壓裂液及其生產(chǎn)方法和使用方法，克服了現(xiàn)有技術不足之處，其既能在地層條件下生成大量的氣體，增壓助排；又能在弱酸條件下交聯(lián)、防止堿敏損害；同時具有低濾失、低殘渣、攜砂性能好，能夠大幅度降低壓裂液對儲層傷害。本發(fā)明的技術方案之一是這樣來實現(xiàn)的一種自生氣泡沫壓裂液，其由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 8至12 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺2份至5份、亞硝酸鈉50份至150份、氯化銨40份至130份、起泡劑5份至15份、粘土穩(wěn)定劑2份至6份、殺菌劑0. 5份至2份、水700份至900份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁5份至15份、鹽酸3份至15份、水700份至800份。下面是對上述技術方案之一的進一步選擇或/和優(yōu)化
上述水解聚丙烯酰胺可為分子量800至2500萬的聚丙烯酰胺。上述自生氣泡沫壓裂液按下述步驟得到將所需要量的水解聚丙烯酰胺、亞硝酸鈉、氯化銨、起泡劑、粘土穩(wěn)定劑、殺菌劑、水混合得到基液；將所需要量的三氯化鋁、鹽酸、水混合得到反應液。本發(fā)明的技術方案之二是這樣來實現(xiàn)的一種上述的自生氣泡沫壓裂液的生產(chǎn)方法是按下述步驟進行將所需要量的水解聚丙烯酰胺、亞硝酸鈉、氯化銨、起泡劑、粘土穩(wěn)定齊U、殺菌劑、水混合得到基液；將所需要量的三氯化鋁、鹽酸、水混合得到反應液。本發(fā)明的技術方案之三是這樣來實現(xiàn)的一種上述的自生氣泡沫壓裂液的使用方法，其按下述步驟進行在應用現(xiàn)場，將基液與反應液按體積比為100 8至12充分混合得到自生氣泡沫壓裂液后打入井下進行壓裂操作。下面是對上述技術方案之三的進一步選擇或/和優(yōu)化
上述自生氣泡沫壓裂液應用于20°c至80°C溫度范圍內(nèi)的低壓低滲透水敏油氣藏的水力壓裂工藝中。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
I、該自生氣泡沫壓裂液反應時釋放出大量的惰性氣體，增加了儲層的壓力，具有很好助排能力同時形成泡沫結構，大大降低濾失性，減小壓裂液對儲層傷害。、該自生氣泡沫壓裂液在弱酸性(pH= 4. 0至6. 0)條件下交聯(lián)，防止了堿敏，降低對儲層傷害。
、和“液氮伴注”技術相比，減少了施工費用(液氮泵車費用、液氮運輸罐車費用及液氮費用)，簡化了施工工序(不用連接液氮泵車和液氮罐車管線)，避免了液氮存放引發(fā)的安全問題。
具體實施例方式本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)上述本發(fā)明的技術方案和實際情況來確定具體的實施方式。下面結合實施例對本發(fā)明作進一步論述
實施例1，該自生氣泡沫壓裂液由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 8至12 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺2份至5份、亞硝酸鈉50份至150份、氯化銨40份至130份、起泡劑5份至15份、粘土穩(wěn)定劑2份至6份、殺菌劑0. 5份至2份、水700份至900份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁5份至15份、鹽酸3份至15份、水700份至800份。實施例2，該自生氣泡沫壓裂液由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 8 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺2份、亞硝酸鈉50份、氯化銨40份、起泡劑5份、粘土穩(wěn)定劑2份、殺菌劑0. 5份、水700份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁5份、鹽酸3份、水700份。實施例3，該自生氣泡沫壓裂液由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 12 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺5份、亞硝酸鈉150份、氯化銨130份、起泡劑15份、粘土穩(wěn)定劑6份、殺菌劑2份、水900份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁15份、鹽酸15份、水800份。實施例4，該自生氣泡沫壓裂液由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 8 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺5份、亞硝酸鈉50份、氯化銨130份、起泡劑5份、粘土穩(wěn)定劑6份、殺菌劑0. 5份、水900份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁5份、鹽酸15份、水700份。實施例5，該自生氣泡沫壓裂液由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 12 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺2份、亞硝酸鈉150份、氯化銨40份、起泡劑15份、粘土穩(wěn)定劑6份、殺菌劑0. 5份、水700份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁15份、鹽酸3份、水800份。實施例6，該自生氣泡沫壓裂液由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 :12 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺5份、亞硝酸鈉150份、氯化銨40份、起泡劑5份、粘土穩(wěn)定劑6份、殺菌劑2份、水900份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁5份、鹽酸15份、水800份。實施例7，該自生氣泡沫壓裂液由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 8 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺2份、亞硝酸鈉50份、氯化銨130份、起泡劑15份、粘土穩(wěn)定劑2份、殺菌劑O. 5份、水700份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁5份、鹽酸15份、水700份。實施例8，該自生氣泡沫 壓裂液由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 8 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺5份、亞硝酸鈉150份、氯化銨130份、起泡劑15份、粘土穩(wěn)定劑2份、殺菌劑O. 5份、水900份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁15份、鹽酸3份、水800份。實施例9，與上述實施例I至8的不同之處在于實施例9的水解聚丙烯酰胺為分子量800至2500萬的聚丙烯酰胺。實施例10，與上述實施例I至8的不同之處在于實施例10的水解聚丙烯酰胺為分子量800或2500萬的聚丙烯酰胺。實施例11上述實施例I至10的自生氣泡沫壓裂液按下述生產(chǎn)方法得到將所需要量的水解聚丙烯酰胺、亞硝酸鈉、氯化銨、起泡劑、粘土穩(wěn)定劑、殺菌劑、水混合得到基液；將所需要量的三氯化鋁、鹽酸、水混合得到反應液。實施例11上述實施例I至10的自生氣泡沫壓裂液的使用方法是按下述步驟進行在應用現(xiàn)場，將基液與反應液按體積比為100 8至12充分混合得到自生氣泡沫壓裂液后打入井下進行壓裂操作。該自生氣泡沫壓裂液中的亞硝酸鈉和氯化銨為反應提供氣體的化學物質(zhì)，其化學反應式為
NaN02+NH4CL — N2 i +NaCL+H20
在此反應中，每公升自生氣泡沫壓裂液釋放的氣體達到20升至50升，起泡劑是用于產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫的必備物質(zhì)，反應產(chǎn)生的惰性氣體N2會因壓力降低而造成液體的膨脹而與起泡劑形成較低密度的泡沫，使油井井筒內(nèi)的液體比重低于地層的壓力系數(shù)，在井筒內(nèi)形成負壓，促使液體更有效排出地面；反應液中的三氯化鋁用于和水解聚丙烯酰胺產(chǎn)生交聯(lián)反應而形成粘度更高的凍膠，鹽酸為亞硝酸鈉和氯化銨的反應提供氫離子。實施例12，與上述實施例11的不同之處在于該自生氣泡沫壓裂液最好應用于20°C至80°C溫度范圍內(nèi)的低壓低滲透水敏油氣藏的水力壓裂工藝中。在本發(fā)明中起泡劑、粘土穩(wěn)定劑、殺菌劑都是采用油田公知常用的化工添加劑。對本發(fā)明所得自生氣泡沫壓裂液進行酸堿檢測，其為弱酸性，pH為4. O至6. O。
權利要求
1.一種自生氣泡沫壓裂液，其特征在于由基液和反應液組成，基液與反應液的體積比為100 8至12 ;其中，該基液按重量份組成為水解聚丙烯酰胺2份至5份、亞硝酸鈉50份至150份、氯化銨40份至130份、起泡劑5份至15份、粘土穩(wěn)定劑2份至6份、殺菌劑O. 5份至2份、水700份至900份；該反應液按重量份組成為三氯化鋁5份至15份、鹽酸3份至15份、水700份至800份。
2.根據(jù)權利要求I所述的自生氣泡沫壓裂液，其特征在于水解聚丙烯酰胺為分子量.800至2500萬的聚丙烯酰胺。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的自生氣泡沫壓裂液，其特征在于按下述步驟得到將所需要量的水解聚丙烯酰胺、亞硝酸鈉、氯化銨、起泡劑、粘土穩(wěn)定劑、殺菌劑、水混合得到基液；將所需要量的三氯化鋁、鹽酸、水混合得到反應液。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的自生氣泡沫壓裂液的生產(chǎn)方法，其特征在于按下述步驟進行將所需要量的水解聚丙烯酰胺、亞硝酸鈉、氯化銨、起泡劑、粘土穩(wěn)定劑、殺菌劑、水混合得到基液；將所需要量的三氯化鋁、鹽酸、水混合得到反應液。
5.一種根據(jù)權利要求I或2或3所述的自生氣泡沫壓裂液的使用方法，其特征在于按下述步驟進行在應用現(xiàn)場，將基液與反應液按體積比為100 8至12充分混合得到自生氣泡沫壓裂液后打入井下進行壓裂操作。
6.根據(jù)權利要求5所述的自生氣泡沫壓裂液的使用方法，其特征在于該自生氣泡沫壓裂液應用于20°C至80°C溫度范圍內(nèi)的低壓低滲透水敏油氣藏的水力壓裂工藝中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于石油開采的壓裂液技術領域，是一種自生氣泡沫壓裂液及其生產(chǎn)方法和使用方法。該自生氣泡沫壓裂液由基液和反應液組成，該基液組成為水解聚丙烯酰胺、亞硝酸鈉、氯化銨、起泡劑、粘土穩(wěn)定劑、殺菌劑、水；該反應液按重量份組成為三氯化鋁、鹽酸、水。本發(fā)明具有以下優(yōu)點反應時釋放出大量的惰性氣體，增加了儲層的壓力，具有很好助排能力同時形成泡沫結構，大大降低濾失性，減小壓裂液對儲層傷害；在弱酸性(pH＝4.0至6.0)條件下交聯(lián)，防止了堿敏，降低對儲層傷害；與“液氮伴注”技術相比，減少了施工費用，簡化了施工工序，避免了液氮存放引發(fā)的安全問題。
文檔編號C09K8/70GK102627960SQ20121007986
公開日2012年8月8日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權日2012年3月23日
發(fā)明者丁士輝, 劉勇, 李家平, 趙麗萍, 陳效領 申請人:中國石油集團西部鉆探工程有限公司