一种适合非常规储层压裂用无水压裂液及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成：胶凝剂1.0％～2.0％，胶束促进剂2.0％～4.0％，温度稳定剂0.1％～0.5％，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸或十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或几种；所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁；所述胶束促进剂为含三价金属离子的有机络合物。另外，本发明还公开了该无水压裂液的制备方法。本发明的胶凝剂在常温下为液体，流动性好，压裂液制备工艺简单，成胶速度可控，可满足130℃以下页岩层的压裂改造，无需破胶剂，在地层温度和压力下压裂液气化，通过井管排出地面后可再回收利用，无废液外排和污染，具有环保等优点。
【专利说明】一种适合非常规储层压裂用无水压裂液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油化工【技术领域】，具体涉及一种适合非常规储层压裂用无水压裂液及其制备方法。
【背景技术】
[0002]进入20世纪90年代，国外页岩气开发迅猛发展，技术逐步成熟。据统计全球页岩气资源量为456.24X 1012m3，其中美国的页岩气资源量达到14X1012~20X1012m3，页岩气的勘探开发使美国天然气储量增加了 40%。2010年页岩气产量超过了天然气总产量的15%,非常规页岩气已经成为美国的主力气源之一。
[0003]页岩气开采的核心技术是水力压裂，在美国超过一半的天然气都是通过压裂获得，开发使用的压裂液体系包括滑溜水压裂液和复合压裂液体系。由于非常规页岩气储集层物性较差，渗透率和孔隙度较低，常规压裂液容易造成水相圈闭伤害；另外，这种“万方液千方砂”式的大型压裂产生大量的返排液，处置不当会造成地表水的污染等问题，因此页岩气的开采在多个国家受到质疑。这也是目前页岩气储层水力压裂和开发面临的诸多亟待解决的问题之一。LPG压裂液的出现极大地缓解了压裂液对环境和水资源的压力。LPG压裂液是利用挥发性液化石油气取代水的一种新型压裂液体系，该压裂液的流变性、摩阻性、抗滤失性以及在支撑剂运移方面与传统的压裂液体系相似，很大程度上避免了传统压裂液的弊端，大大的提高了开采效率。
[0004]我国陆域页岩气地质资源为134.42万亿立方米，开发经济价值巨大。页岩气资源开发在我国刚刚起步，经验不足，技术匮乏，这些因素制约着中国页岩气的发展。我国页岩层属于陆相沉积，这种岩层主要以粘土矿物伊蒙石为主，压裂时极易产生粘土膨胀，严重影响页岩气开发效果。
[0005]候向前等报道了非常规储集层低碳烃无水压裂液，主要介绍了一种无水压裂液交联剂。这种交联剂可以使煤油、正己烷和正辛烷形成LPG压裂液，该技术采用两步法成胶，速度慢，施工工艺复杂，压裂液耐高温性能差。在90°C时压裂液粘度为41.38mPa.S。
[0006]申请号为201310359226.6公开了一种丁烷基压裂液及其制备方法，它以丁烷为基液，主要采用低碳醇合成的二烷基磷酸酯增稠剂，采用偏铝酸钠做交联剂。这种方法制备的压裂液在70°C时粘度只有50mPa *s左右，采用两步成胶法制备压裂液，制备工艺复杂，成胶速度慢，耐温能力差，满足不了页岩气井压裂施工对压裂液的要求。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种适合非常规储层压裂用无水压裂液。该无水压裂液采用一步法成胶且成胶速度可控，可满足130°C以下页岩层的压裂改造，该压裂液无需破胶剂，在地层温度和压力下，压裂液气化通过井管排出地面后可再回收利用，无废液外排和污染，具有环保等优点。压裂液在170^,1301:下压裂液粘度≥90mPa *s ;在110°C，17084下连续剪切60min后压裂液粘度> 300mPa *s，同时压裂液具有剪切变稀的特性，压裂液对岩心伤害平均为4.94%。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0%~2.0%，胶束促进剂
2.0%~4.0%，温度稳定剂0.1%~0.5%，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸或十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或几种；所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇，混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为25%~40%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为40 %~70 %，长碳链烷基醇的质量百分含量为5 %~20 %，所述低碳链烷基醇为C1-C4烷基醇中的一种或几种，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的一种或几种，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的一种或几种；所述胶束促进剂为含三价金属离子的有机络合物，其中三价金属离子为三价铝离子或三价铁离子，含三价金属离子的有机络合物为三价金属离子的无机盐与油酸三乙醇胺反应的反应产物和乙二醇单丁醚的混合物，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为8%~15%。
[0009]上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0 %~1.5 %，胶束促进剂2.5 %~3.5 %，温度稳定剂0.1 %~0.3 %，余量为烷基烃类。
[0010]上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为30 %~35 %，中长碳链烷基醇的质量百分含量为50 %~65 %，长碳链烷基醇的质量百分含量为5%~15%。
[0011]上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0%，胶束促进剂3.0%，温度稳定剂0.2%，余量为烷基烃类。
[0012]上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为30%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为60%，长碳链烷基醇的质量百分含量为10%。
[0013]上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述二烷基磷酸酯铁的制备方法包括以下步骤:
[0014]步骤一、P2O5和磷酸三丁酯在反应温度为90°C~100°C的条件下搅拌反应0.5h~lh，然后向反应产物中加入混合醇，在反应温度为80°C~90°C的条件下搅拌反应6h~8h，得到二烷基磷酸酯；P205与磷酸三丁酯的摩尔比为1: (I~1.3)，混合醇与P2O5的摩尔比为(3 ~4):1 ;
[0015]步骤二、向步骤一中所述二烷基磷酸酯中加入无水硫酸铁，在反应温度为100°C~120°C的条件下搅拌反应4h~6h，得到二烷基磷酸酯铁；所述二烷基磷酸酯与无水硫酸铁的摩尔比为(3~5):1。
[0016]上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述三价金属离子的无机盐与油酸三乙醇胺反应的反应温度为50°C~60°C，反应时间为3h~5h，油酸三乙醇胺与三价金属离子的摩尔比为1: (I~2.5)。
[0017] 上述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，所述三价金属的无机盐为三价金属的硫酸盐或氯化物。
[0018]另外，本发明还提供了一种制备上述无水压裂液的方法，其特征在于，该方法为:在-30°C~-10°C的耐压密闭环境下，将胶凝剂加入烷基烃类中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和胶束促进剂，搅拌Imin~5min，得到无水压裂液。
[0019]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0020]1、本发明采用胶凝剂、胶束促进剂和温度稳定剂，基液以短碳链的烷基烃类为基液，采用低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇合成不同碳链长度的二烷基磷酸酯铁胶凝剂，胶凝剂在常温下为液体，流动性好，一步成胶，简化了压裂液的制备工艺，同时加入胶束促进剂和温度稳定剂，加快了压裂液的成胶速度，使压裂液的抗温性等均得到显著提高。
[0021]2、本发明的压裂液制备简单，无伤害，可满足130°C以下页岩层的压裂改造，该压裂液无需破胶剂，在地层温度和压力下，压裂液气化通过井管排出地面后可再回收利用，无废液外排和污染，具有环保等优点。
[0022]3、本发明的压裂液在170s-1，130°C下粘度≥90mPa.s ;在110°C,170s_1下连续剪切60min后压裂液粘度> 300mPa.s,同时压裂液具有剪切变稀的特性，压裂液对岩心伤害平均为4.94% ο
[0023]下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例5的压裂液的抗剪切性能。
[0025]图2为本发明实施例5的压裂液的耐温性能。
【具体实施方式】
[0026]实施例1
[0027]本实施例的适合页岩气层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0 %，胶束促进剂2.0 %，温度稳定剂0.1 %，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸，烷基烃类为丙烷；所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括甲醇、正己醇和十二醇，混合醇中甲醇的质量百分含量为25%，正己醇的质量百分含量为70%，十二醇的质量百分含量为5% ;所述胶束促进剂为含三价铁离子的有机络合物，胶束促进剂的制备方法为:无水硫酸铁与油酸三乙醇胺在60°C下反应3h，然后将反应产物与乙二醇单丁醚混合均匀，得到胶束促进剂，油酸三乙醇胺与铁离子的摩尔比为1:1，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为8% ；
[0028]所述二烷基磷酸酯铁的制备方法包括以下步骤:
[0029]步骤一、P2O5和磷酸三丁酯在反应温度为100°C的条件下搅拌反应lh，然后向反应产物中加入混合醇，在反应温度为80°C的条件下搅拌反应8h，得到二烷基磷酸酯；P205与磷酸三丁酯的摩尔比为1:1，混合醇与P2O5的摩尔比为3:1 ;
[0030]步骤二、向步骤一中所述二烷基磷酸酯中加入无水硫酸铁，在反应温度为120°C的条件下搅拌反应6h，得到二烷基磷酸酯铁；所述二烷基磷酸酯与无水硫酸铁的摩尔比为3:1。
[0031]本实施例的无水压裂液的制备方法为:按比例称取温度稳定剂、胶凝剂、胶束促进剂和烷基烃类，在_30°C的耐压密闭环境下，将胶凝剂加入烷基烃类中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和胶束促进剂，搅拌lmin，得到无水压裂液。
[0032]实施例2
[0033]本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于:所用温度稳定剂为十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丁烷或戊烷，或者为丙烷、丁烷和戊烷中的至少两种，低碳链烷基醇为C1-C4烷基醇中的至少两种，或者为乙醇、丙醇或丁醇，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的至少两种，或者为C7-Cltl烷基醇中的一种，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的至少两种，或者为C13-C16烷基醇中的一种。
[0034]实施例3
[0035]本实施例的适合页岩气层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂2.0 %，胶束促进剂4.0 %，温度稳定剂0.5%，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷(摩尔比1:1:2);所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括丙醇、辛醇和十四醇，混合醇中丙醇的质量百分含量为40%，辛醇的质量百分含量为40%，十四醇的质量百分含量为20% ;所述胶束促进剂为含三价铝离子的有机络合物，胶束促进剂的制备方法为:氯化铝与油酸三乙醇胺在50°C下反应5h，然后将反应产物与乙二醇单丁醚混合均匀，得到胶束促进剂，油酸三乙醇胺与铝离子的摩尔比为1:2.5，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为15% ；
[0036]所述二烷基磷酸酯铁的制备方法包括以下步骤:
[0037]步骤一、P2O5和磷酸三丁酯在反应温度为90°C的条件下搅拌反应lh，然后向反应产物中加入混合醇，在反应温度为90°C的条件下搅拌反应6h，得到二烷基磷酸酯；P205与磷酸三丁酯的摩尔比为1:1.3，混合醇与P2O5的摩尔比为4:1 ;
[0038]步骤二、向步骤一中所述二烷基磷酸酯中加入无水硫酸铁，在反应温度为120°C的条件下搅拌反应6h，得到二烷基磷酸酯铁；所述二烷基磷酸酯与无水硫酸铁的摩尔比为5:1。
[0039]本实施例的无水压裂液的制备方法为:按比例称取温度稳定剂、胶凝剂、胶束促进剂和烷基烃类，在-10°C的耐压密闭环境下，将胶凝剂加入烷基烃类中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和胶束促进剂，搅拌3min，得到无水压裂液。
[0040]实施例4
[0041]本实施例与实施例3相同，其中不同之处在于:所用温度稳定剂为氨基磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或两种，低碳链烷基醇为C1-C4烷基醇中的至少两种，或者为甲醇、乙醇或丁醇，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的至少两种，或者为C6-C7烷基醇或C9-Cltl烷基醇中的一种，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的至少两种，或者为C12-C13烷基醇或C15-C16烷基醇中的一种。
[0042]实施例5
[0043] 本实施例的适合页岩气层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0 %，胶束促进剂3.0 %，温度稳定剂0.2%，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为十二烷基苯横酸，烷基经类为丁烧；所述I父凝剂为二烷基憐酸酷铁，二烷基憐酸酷铁中的混合醇包括丁醇、正癸醇和十六醇，混合醇中丁醇的质量百分含量为30%，正癸醇的质量百分含量为60%，十六醇的质量百分含量为10% ;所述胶束促进剂为含三价铁离子的有机络合物，胶束促进剂的制备方法为:氯化铁与油酸三乙醇胺在60°C下反应3h，然后将反应产物与乙二醇单丁醚混合均匀，得到胶束促进剂，油酸三乙醇胺与铁离子的摩尔比为1:2，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为10% ；
[0044]所述二烷基磷酸酯铁的制备方法包括以下步骤:
[0045]步骤一、P2O5和磷酸三丁酯在反应温度为95°C的条件下搅拌反应45min，然后向反应产物中加入混合醇，在反应温度为85°C的条件下搅拌反应7h，得到二烷基磷酸酯#205与磷酸三丁酯的摩尔比为1:1.1，混合醇与P2O5的摩尔比为3.5:1 ;
[0046]步骤二、向步骤一中所述二烷基磷酸酯中加入无水硫酸铁，在反应温度为120°C的条件下搅拌反应6h，得到二烷基磷酸酯铁；所述二烷基磷酸酯与无水硫酸铁的摩尔比为4:1。
[0047]本实施例的无水压裂液的制备方法为:按比例称取温度稳定剂、胶凝剂、胶束促进剂和烷基烃类，在_20°C的耐压密闭环境下，将胶凝剂加入烷基烃类中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和胶束促进剂，搅拌5min，得到无水压裂液。
[0048]实施例6
[0049]本实施例与实施例5相同，其中不同之处在于:所用温度稳定剂为氨基磺酸，烷基烃类为丙烷或戊烷，或者为丙烷、丁烷和戊烷中的至少两种，低碳链烷基醇为C1-C4烷基醇中的至少两种，或者为C1-C3烷基醇中的一种，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的至少两种，或者为C6-C9烷基醇中的一种，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的至少两种，或者为C12-C15烷基醇中的一种。
[0050]实施例7
[0051]本实施例的适合页岩气层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.5 %，胶束促进剂2.5 %，温度稳定剂0.3 %，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸，烷基烃类为丁烷和戊烷(摩尔比2:1);所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇，混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为30%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为65%，长碳链烷基醇的质量百分含量为5%，所述低碳链烷基醇为甲醇、乙醇、丙醇和丁醇按照1:4:2:1的摩尔比混合的混合物，中长碳链烷基醇为正己醇、正辛醇和正癸醇按照1:2:1的摩尔比混合的混合物，长碳链烷基醇为十二醇、十四醇和十六醇按照1:1:1的摩尔比混合的混合物；所述胶束促进剂为含三价铝离子的有机络合物，胶束促进剂的制备方法为:无水硫酸铝与油酸三乙醇胺在55°C下反应4h，然后将反应产物与乙二醇单丁醚混合均匀，得到胶束促进剂，油酸三乙醇胺与铝离子的摩尔比为1:1.5，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为12% ；
[0052]所述二烷基磷酸酯铁的制备方法包括以下步骤:
[0053]步骤一、P2O5和磷酸三丁酯在反应温度为90°C的条件下搅拌反应lh，然后向反应产物中加入混合醇，在反应温度为80°C的条件下搅拌反应6h，得到二烷基磷酸酯；P205与磷酸三丁酯的摩尔比为1:1.2，混合醇与P2O5的摩尔比为4:1 ;
[0054]步骤二、向步骤一中所述二烷基磷酸酯中加入无水硫酸铁，在反应温度为100°C的条件下搅拌反应4h，得到二烷基磷酸酯铁；所述二烷基磷酸酯与无水硫酸铁的摩尔比为3:1。
[0055]本实施例的无水压裂液的制备方法为:按比例称取温度稳定剂、胶凝剂、胶束促进剂和烷基烃类，在_30°C的耐压密闭环境下，将胶凝剂加入烷基烃类中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和胶束促进剂，搅拌2min，得到无水压裂液。
[0056]实施例8
[0057]本实施例与实施例7相同，其中不同之处在于:所用温度稳定剂为硫酸，烷基烃类为丙烷、丁烧和戍烧中的一种或二种，或者为丙烷和丁烧，或者为丙烷和戍烧，低碳链烷基醇为C1-C4烷基醇中的至多三种，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的一种、两种或四种以上，或者为C6-C9烷基醇中的三种，或者为C6-C7烷基醇和C9烷基醇中的两种与Cltl烷基醇的混合物，或者为C7烷基醇和C9烷基醇中的一种与C8烷基醇和Cltl烷基醇的混合物，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的一种、两种或四种以上，或者为C12-C15烷基醇中的二种，或者为C12-C13烷基醇和C15烷基醇中的两种与十TK醇的混合物，或者为C13烷基醇和C15烷基醇中的一种与十四醇和十六醇的混合物。
[0058]实施例9
[0059]本实施例的适合页岩气层压裂用无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.2%，胶束促进剂3.5%，温度稳定剂0.1 %，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷和丁烷(摩尔比1:1);所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇，混合醇中丙醇的质量百分含量为35%，辛醇的质量百分含量为50 %，十四醇的质量百分含量为15%，所述低碳链烷基醇为甲醇和丁醇按照1:1的摩尔比混合的混合物，中长碳链烷基醇为正己醇、正辛醇和正癸醇按照1:2:1的摩尔比混合的混合物，长碳链烷基醇为十二醇、十四醇和十六醇按照2:3:1的摩尔比混合的混合物；所述胶束促进剂为含三价铁的有机络合物，胶束促进剂的制备方法为:硫酸铁与油酸三乙醇胺在50°C下反应5h，然后将反应产物与乙二醇单丁醚混合均匀，得到胶束促进剂，硫酸铁中的铁离子与油酸三乙醇胺的摩尔比为1:2，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为13% ；
[0060]所述二烷基磷酸酯铁的制备方法包括以下步骤:
[0061]步骤一、P2O5和磷酸三丁酯在反应温度为100°C的条件下搅拌反应0.5h，然后向反应产物中加入混合醇，在反应温度为80°C的条件下搅拌反应8h，得到二烷基磷酸酯；P205与磷酸三丁酯的摩尔比为1:1.2，混合醇与P2O5的摩尔比为4:1 ;
[0062]步骤二、向步骤一中所述二烷基磷酸酯中加入无水硫酸铁，在反应温度为110°C的条件下搅拌反应5h，得到二烷基磷酸酯铁；所述二烷基磷酸酯与无水硫酸铁的摩尔比为
4.5:1。
[0063]本实施例的无水压裂液的制备方法为:按比例称取温度稳定剂、胶凝剂、胶束促进剂和烷基烃类，在-10°C的耐压密闭环境下，将胶凝剂加入烷基烃类中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和胶束促进剂，搅拌5min，得到无水压裂液。
[0064]实施例10
[0065] 本实施例与实施例9相同，其中不同之处在于:所用温度稳定剂为氨基磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或三种，或者为戊烷和丁烷，或者为丙烷和戊烷，低碳链烷基醇Sc1-C4烷基醇中的一种、三种或四种，或者为乙醇、丙醇和丁醇中的两种，或者为甲醇和乙醇，或者为甲醇和丙醇，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的一种、两种或四种以上，或者为C6-C9烷基醇中的三种，或者为C6-C7烷基醇和C9烷基醇中的两种与Cltl烷基醇的混合物，或者为C7烷基醇和C9烷基醇中的一种与C8烷基醇和Cltl烷基醇的混合物，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的一种、两种或四种以上，或者为C12-C15烷基醇中的二种，或者为C12-C13烷基醇和C15烷基醇中的两种与十六醇的混合物，或者为C13烷基醇和C15烷基醇中的一种与十四醇和十六醇的混合物。
[0066]对本发明实施例5的压裂液性能进行测试:
[0067]1、抗剪切性能:在90°C下考察压裂液的抗剪切性能，结果见图1。从图中可以看出，在同一温度下，压裂液的粘度随剪切速率的增大而下降。由此可见:本发明的压裂液同其它类型压裂液一样具有剪切变稀的特性。
[0068]2、耐温性能:将压裂液加热到95°C后，在170s—1下进行剪切测试，结果见图2。从图中可以看出，实验温度由95°C开始，在170s—1下连续剪切70min后压裂液温度升至130°C。压裂液粘度由起初95°C的600mPa.s下降到90mPa.S。由此可见:本发明的压裂液耐温能力可达到130°C，压裂液具有良好的耐温性能。
[0069]本发明其他实施例制备的压裂液的性能与实施例5类似，均具有剪切变稀的特性，且耐温能力可达130°C。
[0070]对本发明实施例1、3、5、7、9制备的压裂液的成胶时间、粘度和岩心伤害进行检测，岩心取自长庆苏里格气田储层的岩心，岩心渗透率为4.36 X 10_3 μ m2~5.62 X 10_3 μ m2，结果见表1。
[0071]表1压裂液的性能
[0072]
【权利要求】
1.一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0 %~2.0 %，胶束促进剂2.0 %~4.0 %，温度稳定剂0.1 %~0.5 %，余量为烷基烃类；所述温度稳定剂为氨基磺酸或十二烷基苯磺酸，烷基烃类为丙烷、丁烷和戊烷中的一种或几种；所述胶凝剂为二烷基磷酸酯铁，二烷基磷酸酯铁中的混合醇包括低碳链烷基醇、中长碳链烷基醇和长碳链烷基醇，混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为25%~40%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为40%~70%，长碳链烷基醇的质量百分含量为5%~20%，所述低碳链烷基醇为C1-C4烷基醇中的一种或几种，中长碳链烷基醇为C6-Cltl烷基醇中的一种或几种，长碳链烷基醇为C12-C16烷基醇中的一种或几种；所述胶束促进剂为含三价金属离子的有机络合物，其中三价金属离子为三价铝离子或三价铁离子，含三价金属离子的有机络合物为 三价金属离子的无机盐与油酸三乙醇胺反应的反应产物和乙二醇单丁醚的混合物，胶束促进剂中乙二醇单丁醚的质量百分含量为8%~15%。
2.根据权利要求1所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0%~1.5 %，胶束促进剂2.5%~3.5 %，温度稳定剂0.1%~0.3%，余量为烷基烃类。
3.根据权利要求2所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，所述混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为30%~35%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为50 %~65 %，长碳链烷基醇的质量百分含量为5 %~15 %。
4.根据权利要求2所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:胶凝剂1.0 %，胶束促进剂3.0 %，温度稳定剂0.2%，余量为烷基烃类。
5.根据权利要求4所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，所述混合醇中低碳链烷基醇的质量百分含量为30%，中长碳链烷基醇的质量百分含量为60%，长碳链烷基醇的质量百分含量为10%。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，所述二烷基磷酸酯铁的制备方法包括以下步骤: 步骤一、P2O5和磷酸三丁酯在反应温度为90°C~100°c的条件下搅拌反应0.5h~lh，然后向反应产物中加入混合醇，在反应温度为80°C~90°C的条件下搅拌反应6h~8h，得到二烷基磷酸酯；P205与磷酸三丁酯的摩尔比为1: (I~1.3)，混合醇与P2O5的摩尔比为(3~4):1 ； 步骤二、向步骤一中所述二烷基磷酸酯中加入无水硫酸铁，在反应温度为100°C~120°C的条件下搅拌反应4h~6h，得到二烷基磷酸酯铁；所述二烷基磷酸酯与无水硫酸铁的摩尔比为(3~5):1。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，所述三价金属离子的无机盐与油酸三乙醇胺反应的反应温度为50°C~60°C，反应时间为3h~5h，油酸三乙醇胺与三价金属离子的摩尔比为1: (I~2.5)。
8.根据权利要求7所述的一种适合非常规储层压裂用无水压裂液，其特征在于，所述三价金属的无机盐为三价金属的硫酸盐或氯化物。
9.一种制备如权利要求1至5中任一权利要求所述无水压裂液的方法，其特征在于，该方法为:在_30°C~-10°C的耐压密闭环境下，将胶凝剂加入烷基烃类中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和胶束促 进剂，搅拌Imin~5min，得到无水压裂液。
【文档编号】C09K8/64GK104004506SQ201410272506
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】王满学 申请人:西安石油大学