专利名称：一种含氟碳链Gemini表面活性剂的压裂酸化助排剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及石油勘探领域，进一步地说，是涉及一种含氟碳链Gemini表面活性剂的压裂酸化助排剂及其制备方法。
背景技术：
为了提高单井产量和油田采收率，通常采用压裂酸化的方法改造储层，增加地层的渗流能力。压裂酸化增产作业技术中作业流体是关键因素之一。作业流体组分中的助排剂又对流体的返排起着决定性因素。注入流体返排的快慢以及返排的彻底程度将影响压裂酸化增产作业效果。随着我国勘探开发领域的拓展，地层温度越来越高，有的地层达到 200°C，以及地层渗透率越来越低，孔隙越来越小，对助排剂的性能要求越来越高。现有最好的助排剂仍然是含氟碳链表面活性剂，这类表面活性剂耐酸、耐盐、耐高温，即使在浓酸和高盐分的条件下，仍能有效地降低表面张力、界面张力和毛细管力等，并且改善地层岩石的润湿性，使乏酸易从地层排出。这类助排剂主要由聚合物非离子表面活性剂、阳离子季铵盐以及氟碳表面活性剂等复配而成。中国专利CN 101538462A，提供了一种油井助排剂十二烷基二甲基苄基氯化铵7. 5 13. 5% ；脂肪醇聚氧乙烯醚2 3. 5% ；氟碳表面活性剂FN_3(只含有一个活性基团)0. 05 0. 1%;其余为水。制备方法将脂肪醇聚氧乙烯醚、JFC-4、聚氧乙烯烷基醇醚-8和脂肪醇聚氧乙烯醚按比例依次加入搪瓷反应釜。升温到55 60°C。再搅拌下先加入5%的水，再依次按比例加入十二烷基二甲基苄基氯化铵和氟碳表面活性剂FN-3。另一中国专利CN1760319A提供了一种高温酸化用助排剂，它由十二烷基二甲基甜菜碱、聚氧乙烯全氟辛基醚_14、2，3环氧丙基三甲基氯化铵、甲醇和水5种组分构成。以上专利所述的助排剂，有的未使用含氟碳链表面活性剂，有的是只含有一个活性基团的氟碳链表面活性剂。降低酸液表面张力的效果还不是很理想。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种含氟碳链Gemini表面活性剂的压裂酸化助排剂及其制备方法，加入极少量到压裂液或酸液中就能够显著降低其表面张力，增大水接触角，降低毛细管力，提高注入流体的返排效率。本发明的目的之一是提供一种含氟碳链Gemini表面活性剂的压裂酸化助排剂。由以下组分组成(1)含氟碳链Gemini表面活性剂Gl或G2 :0. 01 0. 5wt%
(2)非离子表面活性剂1 35wt %(3)小分子醇5 30wt%(4)烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵0 IOwt%(5)余量为水；
其中Gl结构式为
权利要求
1. 一种含氟碳链Gemini表面活性剂的压裂酸化助排剂，其特征在于所述的助排剂由以下组分组成(1)含氟碳链Gemini表面活性剂Gl或G2:0. 01 0. 5wt%(2)非离子表面活性剂1 35wt%(3)小分子醇5 30wt%(4)烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵0 IOwt%(5)余量为水； 其中Gl结构式为
2.如权利要求1所述的压裂酸化助排剂，其特征在于所述O)的非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯聚甲基氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚中的一种。
3.如权利要求2所述的压裂酸化助排剂，其特征在于所述(3)的小分子醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇或丙二醇中的一种。
4.如权利要求1的压裂酸化助排剂，其特征在于所述的(4)的烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵用量为1 10wt%。
5.如权利要求4的压裂酸化助排剂，其特征在于所述的烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵为十二烷基苄基二甲基氯化铵、 十八烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基氯化铵中的一种。
6.如权利要求1 3之一所述的压裂酸化助排剂，其特征在于所述的(4)的烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵用量为1 10wt% ； 所述的烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵为十二烷基苄基二甲基氯化铵、 十八烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基氯化铵中的一种。
7.—种如权利要求1 6之一的含氟碳链Gemini表面活性剂的压裂酸化助排剂的制备方法，其特征在于所述的方法依此包含以下步骤a、将水和小分子醇混合，制得混合溶剂；b、将非离子表面活性剂加或/或不加烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵、溶于步骤a制得的混合溶剂中，搅拌至充分溶解；c、然后加入含氟碳链Gemini表面活性剂，继续搅拌冷却至室温，制得所述压裂酸化助排剂。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于 步骤a中，所述水为30 40°C的水。
全文摘要
本发明公开了一种压裂酸化助排剂及其制备方法。所述助排剂由以下组分组成(1)含氟碳链Gemini表面活性剂G1或G20.01～0.5wt％；(2)非离子表面活性剂1～35wt％；(3)小分子醇5～30wt％(4)烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵0～10wt％；(5)余量为水。制备方法包括将非离子表面活性剂加/或不加烷基苄基二甲基氯化铵或烷基三甲基氯化铵，溶于水和小分子醇的混合溶剂中，搅拌充分溶解，再加入含氟碳链表面活性剂，继续搅拌，冷却至室温后制得。本发明所述的压裂酸化助排剂能够显著降低表面张力，增大水接触角，降低毛细管力，提高注入流体的返排效率。
文档编号C09K8/74GK102533243SQ20101058847
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者张汝生 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院