专利名称：自生气泡沫压裂液及其生产方法和使用方法
技术领域：
本发明涉及用于石油开采的压裂液技术领域，是一种自生气泡沫压裂液及其生产方法和使用方法。
背景技术：
水力压裂是油气井增产、水井增注、提高油气井产能和采收率的最重要的增产措施之一。压裂液是水力压裂改造油气层过程中的工作液，它起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用。压裂液性能的好坏是关系到压裂施工的成败和影响压后增产效果的一个重要因素。目前在低压低渗透水敏油气藏的压裂改造过程中，最常用的羟丙基胍胶-硼砂/有机硼压裂液体系存在的主要问题一是压裂液滤液对低压低渗透油气藏造成的损害；二是压裂液是在碱性条件下交联的，对碱敏性储层造成碱敏损害，。当高PH工作液进入储层后，肯定会与粘土矿物等地层微粒反应，破坏粘土微结构的稳定性。另外，高PH外界流体进入储层后，还会引起无机垢的生成，同样会损害储层，降低储层渗流能力；三是地层压力低，压裂液返排能量不足，当前各油田采取的措施主要是“液氮伴注”技术，但是“液氮伴注”技术增加了压裂的费用，而且液氮存放也存在较大安全问题。
发明内容
本发明提供了一种自生气泡沫压裂液及其生产方法和使用方法，克服了现有技术不足之处，其既能在地层条件下生成大量的气体，增压助排；又能在弱酸条件下交联、防止碱敏损害；同时具有低滤失、低残渣、携砂性能好，能够大幅度降低压裂液对储层伤害。本发明的技术方案之一是这样来实现的一种自生气泡沫压裂液，其由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 8至12 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺2份至5份、亚硝酸钠50份至150份、氯化铵40份至130份、起泡剂5份至15份、粘土稳定剂2份至6份、杀菌剂0. 5份至2份、水700份至900份；该反应液按重量份组成为三氯化铝5份至15份、盐酸3份至15份、水700份至800份。下面是对上述技术方案之一的进一步选择或/和优化
上述水解聚丙烯酰胺可为分子量800至2500万的聚丙烯酰胺。上述自生气泡沫压裂液按下述步骤得到将所需要量的水解聚丙烯酰胺、亚硝酸钠、氯化铵、起泡剂、粘土稳定剂、杀菌剂、水混合得到基液；将所需要量的三氯化铝、盐酸、水混合得到反应液。本发明的技术方案之二是这样来实现的一种上述的自生气泡沫压裂液的生产方法是按下述步骤进行将所需要量的水解聚丙烯酰胺、亚硝酸钠、氯化铵、起泡剂、粘土稳定齐U、杀菌剂、水混合得到基液；将所需要量的三氯化铝、盐酸、水混合得到反应液。本发明的技术方案之三是这样来实现的一种上述的自生气泡沫压裂液的使用方法，其按下述步骤进行在应用现场，将基液与反应液按体积比为100 8至12充分混合得到自生气泡沫压裂液后打入井下进行压裂操作。下面是对上述技术方案之三的进一步选择或/和优化
上述自生气泡沫压裂液应用于20°c至80°C温度范围内的低压低渗透水敏油气藏的水力压裂工艺中。本发明具有以下优点
I、该自生气泡沫压裂液反应时释放出大量的惰性气体，增加了储层的压力，具有很好助排能力同时形成泡沫结构，大大降低滤失性，减小压裂液对储层伤害。、该自生气泡沫压裂液在弱酸性(pH= 4. 0至6. 0)条件下交联，防止了碱敏，降低对储层伤害。
、和“液氮伴注”技术相比，减少了施工费用(液氮泵车费用、液氮运输罐车费用及液氮费用)，简化了施工工序(不用连接液氮泵车和液氮罐车管线)，避免了液氮存放引发的安全问题。
具体实施例方式本发明不受下述实施例的限制，可根据上述本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合实施例对本发明作进一步论述
实施例1，该自生气泡沫压裂液由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 8至12 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺2份至5份、亚硝酸钠50份至150份、氯化铵40份至130份、起泡剂5份至15份、粘土稳定剂2份至6份、杀菌剂0. 5份至2份、水700份至900份；该反应液按重量份组成为三氯化铝5份至15份、盐酸3份至15份、水700份至800份。实施例2，该自生气泡沫压裂液由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 8 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺2份、亚硝酸钠50份、氯化铵40份、起泡剂5份、粘土稳定剂2份、杀菌剂0. 5份、水700份；该反应液按重量份组成为三氯化铝5份、盐酸3份、水700份。实施例3，该自生气泡沫压裂液由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 12 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺5份、亚硝酸钠150份、氯化铵130份、起泡剂15份、粘土稳定剂6份、杀菌剂2份、水900份；该反应液按重量份组成为三氯化铝15份、盐酸15份、水800份。实施例4，该自生气泡沫压裂液由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 8 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺5份、亚硝酸钠50份、氯化铵130份、起泡剂5份、粘土稳定剂6份、杀菌剂0. 5份、水900份；该反应液按重量份组成为三氯化铝5份、盐酸15份、水700份。实施例5，该自生气泡沫压裂液由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 12 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺2份、亚硝酸钠150份、氯化铵40份、起泡剂15份、粘土稳定剂6份、杀菌剂0. 5份、水700份；该反应液按重量份组成为三氯化铝15份、盐酸3份、水800份。实施例6，该自生气泡沫压裂液由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 :12 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺5份、亚硝酸钠150份、氯化铵40份、起泡剂5份、粘土稳定剂6份、杀菌剂2份、水900份；该反应液按重量份组成为三氯化铝5份、盐酸15份、水800份。实施例7，该自生气泡沫压裂液由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 8 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺2份、亚硝酸钠50份、氯化铵130份、起泡剂15份、粘土稳定剂2份、杀菌剂O. 5份、水700份；该反应液按重量份组成为三氯化铝5份、盐酸15份、水700份。实施例8，该自生气泡沫 压裂液由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 8 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺5份、亚硝酸钠150份、氯化铵130份、起泡剂15份、粘土稳定剂2份、杀菌剂O. 5份、水900份；该反应液按重量份组成为三氯化铝15份、盐酸3份、水800份。实施例9，与上述实施例I至8的不同之处在于实施例9的水解聚丙烯酰胺为分子量800至2500万的聚丙烯酰胺。实施例10，与上述实施例I至8的不同之处在于实施例10的水解聚丙烯酰胺为分子量800或2500万的聚丙烯酰胺。实施例11上述实施例I至10的自生气泡沫压裂液按下述生产方法得到将所需要量的水解聚丙烯酰胺、亚硝酸钠、氯化铵、起泡剂、粘土稳定剂、杀菌剂、水混合得到基液；将所需要量的三氯化铝、盐酸、水混合得到反应液。实施例11上述实施例I至10的自生气泡沫压裂液的使用方法是按下述步骤进行在应用现场，将基液与反应液按体积比为100 8至12充分混合得到自生气泡沫压裂液后打入井下进行压裂操作。该自生气泡沫压裂液中的亚硝酸钠和氯化铵为反应提供气体的化学物质，其化学反应式为
NaN02+NH4CL — N2 i +NaCL+H20
在此反应中，每公升自生气泡沫压裂液释放的气体达到20升至50升，起泡剂是用于产生稳定的泡沫的必备物质，反应产生的惰性气体N2会因压力降低而造成液体的膨胀而与起泡剂形成较低密度的泡沫，使油井井筒内的液体比重低于地层的压力系数，在井筒内形成负压，促使液体更有效排出地面；反应液中的三氯化铝用于和水解聚丙烯酰胺产生交联反应而形成粘度更高的冻胶，盐酸为亚硝酸钠和氯化铵的反应提供氢离子。实施例12，与上述实施例11的不同之处在于该自生气泡沫压裂液最好应用于20°C至80°C温度范围内的低压低渗透水敏油气藏的水力压裂工艺中。在本发明中起泡剂、粘土稳定剂、杀菌剂都是采用油田公知常用的化工添加剂。对本发明所得自生气泡沫压裂液进行酸碱检测，其为弱酸性，pH为4. O至6. O。
权利要求
1.一种自生气泡沫压裂液，其特征在于由基液和反应液组成，基液与反应液的体积比为100 8至12 ;其中，该基液按重量份组成为水解聚丙烯酰胺2份至5份、亚硝酸钠50份至150份、氯化铵40份至130份、起泡剂5份至15份、粘土稳定剂2份至6份、杀菌剂O. 5份至2份、水700份至900份；该反应液按重量份组成为三氯化铝5份至15份、盐酸3份至15份、水700份至800份。
2.根据权利要求I所述的自生气泡沫压裂液，其特征在于水解聚丙烯酰胺为分子量.800至2500万的聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求I或2所述的自生气泡沫压裂液，其特征在于按下述步骤得到将所需要量的水解聚丙烯酰胺、亚硝酸钠、氯化铵、起泡剂、粘土稳定剂、杀菌剂、水混合得到基液；将所需要量的三氯化铝、盐酸、水混合得到反应液。
4.根据权利要求I或2所述的自生气泡沫压裂液的生产方法，其特征在于按下述步骤进行将所需要量的水解聚丙烯酰胺、亚硝酸钠、氯化铵、起泡剂、粘土稳定剂、杀菌剂、水混合得到基液；将所需要量的三氯化铝、盐酸、水混合得到反应液。
5.一种根据权利要求I或2或3所述的自生气泡沫压裂液的使用方法，其特征在于按下述步骤进行在应用现场，将基液与反应液按体积比为100 8至12充分混合得到自生气泡沫压裂液后打入井下进行压裂操作。
6.根据权利要求5所述的自生气泡沫压裂液的使用方法，其特征在于该自生气泡沫压裂液应用于20°C至80°C温度范围内的低压低渗透水敏油气藏的水力压裂工艺中。
全文摘要
本发明涉及用于石油开采的压裂液技术领域，是一种自生气泡沫压裂液及其生产方法和使用方法。该自生气泡沫压裂液由基液和反应液组成，该基液组成为水解聚丙烯酰胺、亚硝酸钠、氯化铵、起泡剂、粘土稳定剂、杀菌剂、水；该反应液按重量份组成为三氯化铝、盐酸、水。本发明具有以下优点反应时释放出大量的惰性气体，增加了储层的压力，具有很好助排能力同时形成泡沫结构，大大降低滤失性，减小压裂液对储层伤害；在弱酸性(pH＝4.0至6.0)条件下交联，防止了碱敏，降低对储层伤害；与“液氮伴注”技术相比，减少了施工费用，简化了施工工序，避免了液氮存放引发的安全问题。
文档编号C09K8/70GK102627960SQ20121007986
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者丁士辉, 刘勇, 李家平, 赵丽萍, 陈效领 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司