一种液态二氧化碳压裂液的制作方法

文档序号:9411034阅读:878来源:国知局
一种液态二氧化碳压裂液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非常规油气开采技术领域,特别涉及一种液态二氧化碳压裂液。
【背景技术】
[0002] 非常规天然气资源包括页岩气、致密砂岩气等,目前非常规油气资源已经在全球 能源结构中扮演着重要角色。非常规油气资源的储层物性一般较差,具有低孔隙度、低渗透 率、低孔喉半径等物性特征,油气的流动阻力较常规油气藏大的多。水力压裂技术应用于页 岩气和致密气等非常规油气藏的开采会产生水敏、储层污染等一系列问题,而且水资源匮 乏也是制约水力压裂的重要因素。
[0003] 液态二氧化碳压裂是一种新型的非常规天然气藏储层改造技术。与常规水力压 裂相比,液态二氧化碳压裂液具有高返排、对储层污染小、防止黏土矿物水化膨胀等诸多优 点,因此,液态二氧化碳压裂能够提高非常规油气储层导流能力。
[0004] 然而,现有技术中的液态二氧化碳压裂液由于存在摩阻高的技术问题,仍然不能 被广泛的应用。

【发明内容】

[0005] 本发明实施例提供一种液态二氧化碳压裂液,用于解决现有技术中液态二氧化碳 压裂液摩阻高的技术问题,降低压裂液的摩阻。
[0006] 本申请实施例提供一种液态二氧化碳压裂液,所述压裂液包括:
[0007] 增粘剂、辅助溶剂、纳米涂层纤维及液态二氧化碳;
[0008] 其中,所述纳米涂层纤维具体为:聚合物/无机离子纳米复合纤维、聚合物/碳纳 米管复合纤维、聚合物/层状填料复合纤维、聚合物/蒙脱土纳米复合纤维或者聚合物/石 墨纳米复合纤维。
[0009] 可选的,所述纳米涂层纤维的纤维表面和端面颗粒以40~50nm均匀分散。
[0010] 可选的,所述纳米涂层纤维的长度为0. 3~0. 6cm。
[0011] 可选的,所述聚合物/蒙脱土纳米复合纤维的制备方法为:
[0012] 将蒙脱土水溶液与十六烷基三甲基氯化铵在硅烷偶联剂作用下反应,得到有机蒙 脱土;
[0013] 将所述有机蒙脱土与聚合物共混挤出,得到粒料;
[0014] 将所述粒料经纺丝,得到聚合物/蒙脱土纳米复合纤维。
[0015] 可选的,所述增粘剂具体为高度氟化的丙烯酸酯与部分磺化的苯乙烯的嵌段共聚 物。
[0016] 可选的,所述辅助溶剂具体为烷烃、芳烃、不饱和烃和环烃中的任一烃或至少两种 烃的组合烃。
[0017] 可选的,所述纳米涂层纤维在所述压裂液中的质量百分比含量为0.05%~ 0? 1%〇
[0018] 可选的,所述增粘剂在所述压裂液中的质量百分比含量为0. 5%~2. 5%。
[0019] 可选的,所述辅助溶剂在所述压裂液中的质量百分比含量为0.5 %~5 %。
[0020] 可选的,所述液态二氧化碳在所述压裂液中的质量百分比含量为92. 4%~ 98. 95%〇
[0021] 本申请实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果:
[0022] 通过在液态二氧化碳压裂液中加入纳米涂层纤维,降低了施工管柱中摩阻,并且 纳米涂层纤维还能够在液态二氧化碳压力液中形成纤维网络,改变了沉降方式,因此提高 了压裂液的携砂性能,减慢了支撑剂的沉降速率。
【附图说明】
[0023] 图1为本申请实施例1及比较例3中配置的压裂液阻力系数随流速的变化示意 图;
[0024] 图2为本申请实施例2及比较例3中配置的压裂液阻力系数随流速的变化示意 图。
【具体实施方式】
[0025] 在本申请实施例提供的技术方案中,通过在液态二氧化碳压裂液中加入纳米涂层 纤维,来降低施工管柱中摩阻。
[0026] 下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、【具体实施方式】及其对应 能够达到的有益效果进行详细的阐述。
[0027] 本发明提供一种液态二氧化碳压裂液,所述压裂液包括:
[0028] 增粘剂、辅助溶剂、纳米涂层纤维及液态二氧化碳;
[0029] 其中,所述纳米涂层纤维具体为:聚合物/无机离子纳米复合纤维、聚合物/碳纳 米管复合纤维、聚合物/层状填料复合纤维、聚合物/蒙脱土纳米复合纤维或者聚合物/石 墨纳米复合纤维。
[0030] 需要说明的是,本申请实施例中纳米涂层纤维选自但不局限于聚合物/无机离子 纳米复合纤维、聚合物/碳纳米管复合纤维、聚合物/层状填料复合纤维、聚合物/蒙脱土 纳米复合纤维或聚合物/石墨纳米复合纤维。优选的,纳米涂层纤维可以选聚合物/蒙脱 土纳米复合纤维或聚合物/石墨纳米复合纤维。
[0031] 在具体实施过程中,液态二氧化碳压裂液的增粘剂可以为高度氟化的丙烯酸酯与 部分磺化的苯乙烯的嵌段共聚物。其中,高度氟化的丙烯酸酯具体是指丙烯酸酯中百分之 77以上的氢被氟取代;部分磺化的苯乙烯的嵌段共聚物具体是指苯乙烯的嵌段共聚物中 百分之10-20内的硫原子与碳原子相连。
[0032] 液态二氧化碳压裂液的辅助溶剂为烷烃、芳烃、不饱和烃和环烃中的任一烃或至 少两种烃的组合烃。其中,辅助溶剂的作用具体是促进增粘剂在液态二氧化碳中的溶解。
[0033] 在具体实施过程中,液态二氧化碳压裂液,由以下各成份按如下质量百分比配制 而成:
[0034]增粘剂:0?5%~2. 5%;
[0035]辅助溶剂:0? 5%-5% ;
[0036] 纳米涂层纤维:0? 05%~0? 1%;
[0037]液态二氧化碳:92. 4%~98. 95%。
[0038] 进一步的,所述纳米涂层纤维的纤维表面和端面颗粒以40~50nm均匀分散在液 态二氧化碳中形成纤维网络。其中,所述纳米涂层纤维的长度可以为〇. 3~0. 6cm。
[0039] 本申请实施例还提供一种聚合物/蒙脱土纳米复合纤维的制备方法:将蒙脱土水 溶液与十六烷基三甲基氯
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