高效活性超分子压裂液的制作方法

文档序号:17585943发布日期:2019-05-03 21:18阅读:200来源:国知局
高效活性超分子压裂液的制作方法
本发明涉及油田开采
技术领域
。更具体地说,本发明涉及一种高效活性超分子压裂液及其制备方法。
背景技术
:超分子化学试剂与分子间非共价键相互作用而形成的分子聚集体化学。超分子化学主要研究分子间通过非化学键相互作用,如氢键、配位键、疏水缔合效应及它们之间协同作用,生成的具有可逆结构与高性能特征的新材料或新体系。超分子聚合物是超分子化学与高分子化学相互交叉融合形成的新方向。利用稠化剂在溶液中发生较强分子链间可逆的多元缔合作用形成具有特定、类似交联聚合物网络结构的聚集体结构,其稠化剂设计思路是在合成过程中,引入了表面活性磺酸基团和大分子疏水单体,并且引入基团改变其线性分子结构,使体系具有较强的耐温抗剪切性能和表面活性,且自身水不溶物较低,破胶后残渣大大降低。由于超分子压裂液的粘度较大,在制备过程中往往需要耗费较长的工时,常规的压裂液配置罐为了充分搅拌,耗费较高的能耗,采用常规的搅拌机构搅拌效率较低,制备得到的压裂液的均匀性较差,进而降低了压裂液的品质。技术实现要素:本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。本发明还有一个目的是提供一种高效活性超分子压裂液,其为无色透明非交联粘稠性液体,采用表面活性剂作为活性物质,使得压裂液的粘度可调可控,粘弹性表面活性剂的耐温抗盐好,对水质要求低,进而制备得到降阻性能高且稳定、携砂性能好、具有高效防膨兼助排增效功能的压裂液,该压裂液因非共价键缔合超分子结构聚集体,故而在压后返排时残渣极少且对储层的伤害小,本发明提供的压裂液绿色环保,压后返排液还可重复利用。本发明还有一个目的是提供一种高效活性超分子压裂液的制备方法,其根据各组分的特性,控制各组分合理的加入顺序和加入速度,使得各组分能够更好的充分混合,得到均匀性好的压裂液,提升压裂液的整体品质,且本发明提供的制备方法简单,操作性较强。本发明还有一个目的是提供一种制备压裂液用的配置罐,其具有两个搅拌机构,可对配置罐任意位置进行搅拌,提高搅拌效率,使得压裂液的各组分充分混合,最大程度的提高压裂液的均匀性;且两个搅拌机构由同一个传动机构带动,大大节省了配置罐的造价成本,降低能耗,提高工作效率。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种高效活性超分子压裂液,其包括以下重量份数的原料:0.05~0.3重量份的活化剂、0.1~0.3重量份的防膨剂、0.1~0.3重量份的增效剂、0.01~0.02重量份的消泡剂、0.01~0.02重量份的杀菌剂、0.01~0.05重量份的稠化剂、0.02~0.05重量份的牡蛎酶解液、0.01~0.03动物粘液以及98重量份的水;其中,所述活化剂为三子阳离子粘弹性表面活性剂如式(i)所示;所述防膨剂为氯化钾、季铵盐、氯化铵中一种或多种形成的混合物;所述增效剂为氟碳类表面活性剂、聚氧乙烯醚类表面活性剂与聚醚类表面活性剂中的一种或多种形成的混合物;消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种;杀菌剂为重量比为1:1的十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基溴化铵;稠化剂为羧甲基羟丙基瓜尔胶。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种高效活性超分子压裂液的制备方法,其包括以下步骤:步骤一、取牡蛎去壳、洗净,得牡蛎肉,将牡蛎肉按料水比1:3(mg/ml)比例加入至蒸馏水,并在转速为4000~5000r/min的匀浆液中匀浆,得牡蛎浆,向牡蛎浆中加入占牡蛎重量2%的胰蛋白酶和占牡蛎重量1%的胃蛋白酶,并用质量浓度为0.2g/ml的naoh水溶液将牡蛎浆的ph调至8.0,然后在温度为45℃条件下,酶解6h,随后将酶解后的牡蛎浆用沸水浴灭活10min,冷却至室温后,于转速为7000~8000r/min,温度为4℃的离心机中离心30min,取上清液,即得牡蛎酶解液;步骤二、用刮刀刮取蜗牛的足腺分泌的粘液,得蜗牛粗粘液,将蜗牛粗粘液在0~5℃的环境中速冻5~8h;在28℃以下的工作环境中通过胶磨机反复研磨直至打碎粘液;在10℃以下的工作环境中将研磨好的粘液用450目以上的过滤网过滤,再通过8000~10000转/分转速的离心机分离12min以上,收集分离后的上层澄清液体,得蜗牛粘液;将在清水中放养一周的泥鳅放入盛有硅胶粉的容器中,少顷取出,用刮刀刮取吸有粘液的硅胶粉,加水调成稀糊状,置箱中4~5h通过3000转/分转速的离心机分离,收集上清液得泥鳅粘液,将蜗牛粘液和泥鳅粘液按2:1的比例混合得动物粘液;步骤三、取98重量份的水倒入配置罐中,搅拌下向配置罐中加入0.05~0.3重量份的活性剂、0.1~0.3重量份的防膨剂、0.1~0.3重量份的增效剂、0.01~0.02重量份的消泡剂和0.01~0.02重量份的杀菌剂,充分连续搅拌30~40min后,在搅拌下向配置罐加入0.01~0.03重量份的动物粘液,继续连续搅拌10~20min后,将0.02~0.05重量份的牡蛎酶解液加入至配置罐中,再次连续搅拌;步骤四、将0.01~0.05重量份的稠化剂均分为三等份,待再次连续搅拌时间达到30min后,搅拌下向配置罐中依次加入三等份的稠化剂,每加入一等份的稠化剂后连续搅拌20min后再加入下一等份的稠化剂,稠化剂加入完成后,继续充分搅拌40~50min后,从配置罐中取出混合液,封装至容器中,即得。优选的是,所述的高效活性超分子压裂液的制备方法,还包括:步骤五、将二氧化碳加热至35℃,加压至8mpa,得到超临界二氧化碳,将步骤四所得混合液与超临界二氧化碳混合,封装至容器中,即得高效活性超分子压裂液。优选的是,所述的高效活性超分子压裂液的制备方法,所述配置罐包括:壳体,其为竖直设置的中空立方体结构,所述壳体的顶面设有进料口,侧面设有两个出料口;两个第一隔板,其上下平行,且均水平内接于所述壳体内,将所述壳体从上至下分隔成互不连通的上部空间、中部空间和下部空间;第二隔板,其竖直内接于所述中部空间内,所述第二隔板将所述中部空间分隔成水平相邻的且互不连通的第一空间和第二空间;网板,其水平内接于所述第一空间内,网板将所述第一空间分隔成上下的第三空间和第四空间;两个出料口分别与所述第三空间和所述第四空间的内部连通;多个一级搅拌机构,其均位于所述第三空间内,且沿所述壳体的长度方向间隔排布,任一所述一级搅拌机构包括:螺杆,其为竖直设置的圆柱形,所述螺杆的上端与所述壳体的顶面内壁转动连接,下端竖直向下穿过位于上部的一个第一隔板伸入所述第三空间内,位于上部的一个第一隔板不限制螺杆绕自身轴线的转动;且任一相邻的两个螺杆转动方向反向;支撑杆,其为竖直设置的圆柱形,所述支撑杆和与其相对应的螺杆同轴设置,支撑杆的下端与所述第三隔板的上侧面固定连接,上端竖直向上延伸且不和与其相对应的螺杆接触;套杆,其为两端敞口的、竖直设置的中空筒体结构,套杆的上端套设于与其相对应的螺杆的下端,下端套设于与其相对应的支撑杆的上端,套杆的内壁上设有和与其相对应的螺杆的螺纹相匹配的内螺纹,套杆的内壁和与其相对应的支撑杆的外壁上下滑动连接;套杆的外壁上沿竖直方向间隔设有多个第一搅拌组件,任一第一搅拌组件包括套设于套杆外部的搅拌杆和多个沿圆周方向间隔设于第一搅拌杆外壁上的固定件,搅拌杆的内壁与套杆的外壁轴承连接,任一固定件为竖直设置的门框结构,固定件一侧边和与其相对应的搅拌杆的外壁固定连接,固定件的框体内部沿搅拌杆的径向间隔布设有多个叶片,任一叶片的上下两端与固定件的门框的上下侧壁固定连接,叶片包括两个竖直设置的板体,两个板体相互交叉呈x形,且两个板体的竖直方向的中心线重合;多个二级搅拌机构,其沿所述壳体的长度方向间隔排布,任一二级搅拌机构包括竖直设置的第一转轴以及固设于第一转轴上端的第二搅拌组件,第一转轴的下端与所述壳体的底面内壁转动连接,上端竖直向上延伸穿过位于下部的一个第一隔板,并伸入所述第四空间内;第二搅拌组件位于第四空间内。优选的是,所述的高效活性超分子压裂液的制备方法,所述配置罐还包括传动机构,其包括:多个第一齿轮盘,其均位于上部空间内,一个螺杆的上端固定套设有一个第一齿轮盘,任一相邻的两个螺杆上的两个第一齿轮盘相互啮合;多个第二齿轮盘,其均位于下部空间内,一个第一转轴的下端固定套设有一个第二齿轮盘,任一相邻的两个第一转轴上的两个第二齿轮盘相互啮合;第二转轴,其竖直位于第二空间内,且其顶部与所述壳体的顶面的内壁转动连接,中部固定套设有水平设置的第三齿轮盘,下端固定套设有水平设置的第一伞齿轮,所述第三齿轮盘与最靠近第二空间的一个第一齿轮盘啮合;第三转轴,其竖直位于第二空间内,且位于所述第二转轴的下方,第三转轴的底部与所述壳体的底面的内壁转动连接,中部固定套设有水平设置的第四齿轮盘,上端固定套设有水平设置的第二伞齿轮,所述第四齿轮盘与最靠近第二空间的一个第二齿轮盘啮合;第四转轴,其水平位于所述第二空间内,且位于所述第二转轴和所述第三转轴之间,所述第四转轴沿所述壳体的长度方向延伸,且其一端穿出所述壳体的侧面,并与固设于所述壳体的侧面外壁上的电机的输出轴连接,另一端朝着靠近所述中部空间的方向水平延伸,所述第四转轴的另一端上固定套设有竖直设置的第三伞齿轮,所述第三伞齿轮的顶部和底部分别与所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮啮合。优选的是,所述的高效活性超分子压裂液的制备方法,任一相邻的两个第二搅拌组件不位于同一水平面。优选的是,所述的高效活性超分子压裂液的制备方法,任一第一转轴的与位于下部的一个第一隔板接触的部位设有环形的密封垫,密封垫不限制第一转轴的转动。本发明至少包括以下有益效果:1、牡蛎酶解液能够促进破胶残渣中微生物的分解,避免微生物腐败变质;动物粘液能够增大压裂液的粘稠性,且具有一定的杀菌、抑菌作用,牡蛎酶解液、动物粘液和杀菌剂的相互协调作用能够很好的控制压裂液不受外界微生物的侵蚀,提高压裂液的稳定性能;本发明如式(i)所示的三子阳离子粘弹性表面活性剂具有优良的耐温耐剪切性能,悬砂性能强,现场配制简单,自动破胶,地层伤害小,成本低的优点,粘弹性表面活性能够增大压裂液的粘度,使得压裂液的粘度可控可调,且能够自动破胶,无需额外添加破胶剂;2、采用天然原材料制备牡蛎酶解液和动物粘液,降低压裂液的成本;根据各组分的特性,将各组分按照合理的顺序和速度加入至配置罐内,边加入边搅拌,使得各组分充分接触混合,提高产品压裂液的均匀性;同时在压裂液中充入二氧化碳,能够增大压裂液进入岩层的力度,加快返排速率,提高返排率;3、压裂液的粘稠度较大,现有的制备方法中存在不易搅拌,且制得的产品压裂液的均匀性较差;与常规配置罐的不同在于,本发明中的配置罐具有多级搅拌机构,其中一级搅拌机构中相邻的两个第一搅拌组件的交叉上下移动,使得配置罐内的混合液形成较大的对流,增大混合液的流动幅度,使得粘稠的压裂液混合的更加均匀;二级搅拌机构的作用是搅动底部的液体,配合一级搅拌机构,最大程度的提高压裂液的均匀性;本发明的配置罐的传动机构能够同时带动一级搅拌机构和二级搅拌机构的工作,提高工作效率,且大大降低设备成本。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本发明所述配置罐的结构示意图;图2为本发明所述第一搅拌组件的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。在本发明的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。<实施例1>本发明提供一种高效活性超分子压裂液,其包括以下重量份数的原料:0.05重量份的活化剂、0.1重量份的防膨剂、0.1重量份的增效剂、0.01重量份的消泡剂、0.01重量份的杀菌剂、0.01重量份的稠化剂、0.02重量份的牡蛎酶解液、0.01动物粘液以及98重量份的水;其中,所述活化剂为三子阳离子粘弹性表面活性剂如式(i)所示;所述防膨剂为季铵盐、氯化铵按照重量比为1:1混配形成的混合物;所述增效剂为聚醚类表面活性剂;消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷按照重量比为1:1:1混配形成的混合物;杀菌剂为重量比为1:1的十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基溴化铵;稠化剂为羧甲基羟丙基瓜尔胶。一种高效活性超分子压裂液的制备方法,其包括以下步骤:步骤一、取牡蛎去壳、洗净,得牡蛎肉,将牡蛎肉按料水比1:3(mg/ml)比例加入至蒸馏水,并在转速为4000r/min的匀浆液中匀浆,得牡蛎浆,向牡蛎浆中加入占牡蛎重量2%的胰蛋白酶和占牡蛎重量1%的胃蛋白酶,并用质量浓度为0.2g/ml的naoh水溶液将牡蛎浆的ph调至8.0,然后在温度为45℃条件下,酶解6h,随后将酶解后的牡蛎浆用沸水浴灭活10min,冷却至室温后,于转速为7000r/min,温度为4℃的离心机中离心30min,取上清液,即得牡蛎酶解液;步骤二、用刮刀刮取蜗牛的足腺分泌的粘液,得蜗牛粗粘液,将蜗牛粗粘液在0℃的环境中速冻5h;在28℃以下的工作环境中通过胶磨机反复研磨直至打碎粘液;在10℃以下的工作环境中将研磨好的粘液用450目以上的过滤网过滤,再通过8000转/分转速的离心机分离12min以上,收集分离后的上层澄清液体,得蜗牛粘液;将在清水中放养一周的泥鳅放入盛有硅胶粉的容器中,少顷取出,用刮刀刮取吸有粘液的硅胶粉,加水调成稀糊状,置箱中4h通过3000转/分转速的离心机分离,收集上清液得泥鳅粘液,将蜗牛粘液和泥鳅粘液按2:1的比例混合得动物粘液;步骤三、取98重量份的水倒入配置罐中,搅拌下向配置罐中加入0.05重量份的活性剂、0.1重量份的防膨剂、0.1重量份的增效剂、0.01重量份的消泡剂和0.01重量份的杀菌剂,充分连续搅拌30min后,在搅拌下向配置罐加入0.01重量份的动物粘液,继续连续搅拌10min后,将0.02重量份的牡蛎酶解液加入至配置罐中,再次连续搅拌;步骤四、将0.01重量份的稠化剂均分为三等份,待再次连续搅拌时间达到30min后,搅拌下向配置罐中依次加入三等份的稠化剂,每加入一等份的稠化剂后连续搅拌20min后再加入下一等份的稠化剂,稠化剂加入完成后,继续充分搅拌40min后,从配置罐中取出混合液,封装至容器中,即得。<实施例2>本发明提供一种高效活性超分子压裂液,其包括以下重量份数的原料:0.3重量份的活化剂、0.3重量份的防膨剂、0.3重量份的增效剂、0.02重量份的消泡剂、0.02重量份的杀菌剂、0.05重量份的稠化剂、0.05重量份的牡蛎酶解液、0.03动物粘液以及98重量份的水;其中,所述活化剂为三子阳离子粘弹性表面活性剂如式(i)所示;所述防膨剂为氯化铵;所述增效剂为聚氧乙烯醚类表面活性剂;消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚和聚氧丙烯甘油醚按照重量比1:1混配形成的混合物;杀菌剂为重量比为1:1的十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基溴化铵;稠化剂为羧甲基羟丙基瓜尔胶。一种高效活性超分子压裂液的制备方法,其包括以下步骤:步骤一、取牡蛎去壳、洗净,得牡蛎肉,将牡蛎肉按料水比1:3(mg/ml)比例加入至蒸馏水,并在转速为5000r/min的匀浆液中匀浆,得牡蛎浆,向牡蛎浆中加入占牡蛎重量2%的胰蛋白酶和占牡蛎重量1%的胃蛋白酶,并用质量浓度为0.2g/ml的naoh水溶液将牡蛎浆的ph调至8.0,然后在温度为45℃条件下,酶解6h,随后将酶解后的牡蛎浆用沸水浴灭活10min,冷却至室温后,于转速为8000r/min,温度为4℃的离心机中离心30min,取上清液,即得牡蛎酶解液;步骤二、用刮刀刮取蜗牛的足腺分泌的粘液,得蜗牛粗粘液,将蜗牛粗粘液在5℃的环境中速冻8h;在28℃以下的工作环境中通过胶磨机反复研磨直至打碎粘液;在10℃以下的工作环境中将研磨好的粘液用450目以上的过滤网过滤,再通过10000转/分转速的离心机分离12min以上,收集分离后的上层澄清液体,得蜗牛粘液;将在清水中放养一周的泥鳅放入盛有硅胶粉的容器中,少顷取出,用刮刀刮取吸有粘液的硅胶粉,加水调成稀糊状,置箱中5h通过3000转/分转速的离心机分离,收集上清液得泥鳅粘液,将蜗牛粘液和泥鳅粘液按2:1的比例混合得动物粘液;步骤三、取98重量份的水倒入配置罐中,搅拌下向配置罐中加入0.3重量份的活性剂、0.3重量份的防膨剂、0.3重量份的增效剂、0.02重量份的消泡剂和0.02重量份的杀菌剂,充分连续搅拌40min后,在搅拌下向配置罐加入0.03重量份的动物粘液,继续连续搅拌20min后,将0.05重量份的牡蛎酶解液加入至配置罐中,再次连续搅拌;步骤四、将0.05重量份的稠化剂均分为三等份,待再次连续搅拌时间达到30min后,搅拌下向配置罐中依次加入三等份的稠化剂,每加入一等份的稠化剂后连续搅拌20min后再加入下一等份的稠化剂,稠化剂加入完成后,继续充分搅拌50min后,从配置罐中取出混合液,封装至容器中,即得。<实施例3>本发明提供一种高效活性超分子压裂液,其包括以下重量份数的原料:0.175重量份的活化剂、0.2重量份的防膨剂、0.2重量份的增效剂、0.015重量份的消泡剂、0.015重量份的杀菌剂、0.03重量份的稠化剂、0.04重量份的牡蛎酶解液、0.02动物粘液以及98重量份的水;其中,所述活化剂为三子阳离子粘弹性表面活性剂如式(i)所示;所述防膨剂为氯化钾、季铵盐按照重量比1:1混配形成的混合物;所述增效剂为氟碳类表面活性剂;消泡剂为聚二甲基硅氧烷;杀菌剂为重量比为1:1的十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基溴化铵;稠化剂为羧甲基羟丙基瓜尔胶。一种高效活性超分子压裂液的制备方法,其包括以下步骤:步骤一、取牡蛎去壳、洗净,得牡蛎肉,将牡蛎肉按料水比1:3(mg/ml)比例加入至蒸馏水,并在转速为4500r/min的匀浆液中匀浆,得牡蛎浆,向牡蛎浆中加入占牡蛎重量2%的胰蛋白酶和占牡蛎重量1%的胃蛋白酶,并用质量浓度为0.2g/ml的naoh水溶液将牡蛎浆的ph调至8.0,然后在温度为45℃条件下,酶解6h,随后将酶解后的牡蛎浆用沸水浴灭活10min,冷却至室温后,于转速为7500r/min,温度为4℃的离心机中离心30min,取上清液,即得牡蛎酶解液;步骤二、用刮刀刮取蜗牛的足腺分泌的粘液,得蜗牛粗粘液,将蜗牛粗粘液在3℃的环境中速冻7h;在28℃以下的工作环境中通过胶磨机反复研磨直至打碎粘液;在10℃以下的工作环境中将研磨好的粘液用450目以上的过滤网过滤,再通过9000转/分转速的离心机分离12min以上,收集分离后的上层澄清液体,得蜗牛粘液;将在清水中放养一周的泥鳅放入盛有硅胶粉的容器中,少顷取出,用刮刀刮取吸有粘液的硅胶粉,加水调成稀糊状,置箱中4.5h通过3000转/分转速的离心机分离,收集上清液得泥鳅粘液,将蜗牛粘液和泥鳅粘液按2:1的比例混合得动物粘液;步骤三、取98重量份的水倒入配置罐中,搅拌下向配置罐中加入0.175重量份的活性剂、0.2重量份的防膨剂、0.2重量份的增效剂、0.015重量份的消泡剂和0.015重量份的杀菌剂,充分连续搅拌35min后,在搅拌下向配置罐加入0.02重量份的动物粘液,继续连续搅拌15min后,将0.04重量份的牡蛎酶解液加入至配置罐中,再次连续搅拌;步骤四、将0.03重量份的稠化剂均分为三等份,待再次连续搅拌时间达到30min后,搅拌下向配置罐中依次加入三等份的稠化剂,每加入一等份的稠化剂后连续搅拌20min后再加入下一等份的稠化剂,稠化剂加入完成后,继续充分搅拌45min后,从配置罐中取出混合液,封装至容器中,即得。<实施例4>一种高效活性超分子压裂液,在实施例3的基础上,还包括:步骤五、将二氧化碳加热至35℃,加压至8mpa,得到超临界二氧化碳,将步骤四所得混合液与超临界二氧化碳混合,封装至容器中,即得高效活性超分子压裂液。<实施例5>一种高效活性超分子压裂液,在实施例4的基础上,本发明提供一种制备高效活性超分子压裂液专用的配置罐,如图1~2所示,配置罐包括:壳体1,其为竖直设置的中空立方体结构,所述壳体1的顶面设有进料口11,侧面设有两个出料口12;两个第一隔板2,其上下平行,且均水平内接于所述壳体1内,将所述壳体1从上至下分隔成互不连通的上部空间、中部空间和下部空间;第二隔板3,其竖直内接于所述中部空间内,所述第二隔板3将所述中部空间分隔成水平相邻的且互不连通的第一空间和第二空间;网板4,其水平内接于所述第一空间内,网板4将所述第一空间分隔成上下的第三空间和第四空间;两个出料口12分别与所述第三空间和所述第四空间的内部连通;多个一级搅拌机构,其均位于所述第三空间内,且沿所述壳体1的长度方向间隔排布,任一所述一级搅拌机构包括:螺杆51,其为竖直设置的圆柱形,所述螺杆51的上端与所述壳体1的顶面内壁转动连接,下端竖直向下穿过位于上部的一个第一隔板2伸入所述第三空间内,位于上部的一个第一隔板2不限制螺杆51绕自身轴线的转动;且任一相邻的两个螺杆51转动方向反向;支撑杆52,其为竖直设置的圆柱形,所述支撑杆52和与其相对应的螺杆51同轴设置,支撑杆52的下端与所述第三隔板的上侧面固定连接,上端竖直向上延伸且不和与其相对应的螺杆51接触;套杆53,其为两端敞口的、竖直设置的中空筒体结构,套杆53的上端套设于与其相对应的螺杆51的下端,下端套设于与其相对应的支撑杆52的上端,套杆53的内壁上设有和与其相对应的螺杆51的螺纹相匹配的内螺纹,套杆53的内壁和与其相对应的支撑杆52的外壁上下滑动连接;套杆53的外壁上沿竖直方向间隔设有多个第一搅拌组件54,任一第一搅拌组件54包括套设于套杆53外部的搅拌杆541和多个沿圆周方向间隔设于第一搅拌杆541外壁上的固定件542,搅拌杆541的内壁与套杆53的外壁轴承连接,任一固定件542为竖直设置的门框结构,固定件542一侧边和与其相对应的搅拌杆541的外壁固定连接,固定件542的框体内部沿搅拌杆541的径向间隔布设有多个叶片543,任一叶片543的上下两端与固定件542的门框的上下侧壁固定连接,叶片543包括两个竖直设置的板体,两个板体相互交叉呈x形,且两个板体的竖直方向的中心线重合;多个二级搅拌机构,其沿所述壳体1的长度方向间隔排布,任一二级搅拌机构包括竖直设置的第一转轴61以及固设于第一转轴61上端的第二搅拌组件62,第一转轴61的下端与所述壳体1的底面内壁转动连接,上端竖直向上延伸穿过位于下部的一个第一隔板2,并伸入所述第四空间内;第二搅拌组件62位于第四空间内;任一相邻的两个第二搅拌组件62不位于同一水平面;任一第一转轴61的与位于下部的一个第一隔板2接触的部位设有环形的密封垫,密封垫不限制第一转轴61的转动;传动机构,其包括:多个第一齿轮盘71,其均位于上部空间内,一个螺杆51的上端固定套设有一个第一齿轮盘71,任一相邻的两个螺杆51上的两个第一齿轮盘71相互啮合;多个第二齿轮盘72,其均位于下部空间内,一个第一转轴61的下端固定套设有一个第二齿轮盘72,任一相邻的两个第一转轴61上的两个第二齿轮盘72相互啮合;第二转轴73,其竖直位于第二空间内,且其顶部与所述壳体1的顶面的内壁转动连接,中部固定套设有水平设置的第三齿轮盘731,下端固定套设有水平设置的第一伞齿轮732,所述第三齿轮盘731与最靠近第二空间的一个第一齿轮盘71啮合;第三转轴74,其竖直位于第二空间内,且位于所述第二转轴73的下方,第三转轴74的底部与所述壳体1的底面的内壁转动连接,中部固定套设有水平设置的第四齿轮盘741,上端固定套设有水平设置的第二伞齿轮742,所述第四齿轮盘741与最靠近第二空间的一个第二齿轮盘72啮合;第四转轴75,其水平位于所述第二空间内,且位于所述第二转轴73和所述第三转轴74之间,所述第四转轴75沿所述壳体1的长度方向延伸,且其一端穿出所述壳体1的侧面,并与固设于所述壳体1的侧面外壁上的电机8的输出轴连接,另一端朝着靠近所述中部空间的方向水平延伸,所述第四转轴75的另一端上固定套设有竖直设置的第三伞齿轮751,所述第三伞齿轮751的顶部和底部分别与所述第一伞齿轮732和所述第二伞齿轮742啮合。本发明提供的配置罐具有两个搅拌机构,其中一级搅拌机构中相邻的两个第一搅拌组件54的交叉上下移动,使得配置罐内的混合液形成较大的对流,增大混合液的流动幅度,使得粘稠的压裂液混合的更加均匀;二级搅拌机构的作用是搅动底部的液体,配合一级搅拌机构,最大程度的提高压裂液的均匀性;本发明的配置罐的传动机构能够同时带动一级搅拌机构和二级搅拌机构的工作,提高工作效率,且大大降低设备成本。本发明的配置罐在使用时,将待加组分通过进料口11投入壳体1内,启动电机8转动,带动第四转轴75和第三伞齿轮751转动,第三伞齿轮751带动与其啮合的第一伞齿轮732和第二伞齿轮742转动,进而带动多个一级搅拌机构和多个二级搅拌机构转动,任一相邻的两个一级搅拌机构的转动方向相反,且竖直方向的移动也是恰好相反,能够增大配置罐内粘稠液体流动幅度,促进各组分的混配;多个二级搅拌机构覆盖多个一级搅拌机构搅动不到的位置,保证配置罐内任意位置的液体均能够被搅拌到,进一步提高各组分混合的均匀性,各组分按照合理的加入顺序和加入速度加入至壳体1内,充分搅拌后,将混配完全的压裂液从出料口12排出。<实施例6>一种高效活性超分子压裂液,与实施例5不同在于,活化剂选用市售的常规的压裂液用的表面活性剂;其他条件和参数同实施例5。<实施例7>一种高效活性超分子压裂液,与实施例5的不同在于,不加入牡蛎酶解液,其他条件和参数同实施例5。<实施例8>一种高效活性超分子压裂液,与实施例5的不同在于,不加入动物粘液,其他条件和参数同实施例5。<实施例9>一种高效活性超分子压裂液,与实施例3的不同在于,步骤二后,将各组分直接进行混合,其他条件和参数同实施例3。<实验例1>高效活性超分子压裂液的界面张力和稳定性的测定取实施例1-9制备得到的高效活性超分子压裂液,分别采用油田注入水将其配制成质量浓度为0.2%的压裂液溶液,采用tx-500c型界面张力仪测定上述压裂液降低油水界面张力的能力,实验用油为现场取回的原油,记录8min、16min、32min、40min以及60min下,各个压裂液的界面张力,统计测定结果如表1所示。表1压裂液的界面张力测定结果由表1可知,实施例1~9中的界面张力均随着时间的增加而降低,实施例1-3中的界面张力在40min时才达到10-3数量级,而实施例4中的界面张力在32min时达到10-3数量级,实施例5中的界面张力在8min时就达到10-3数量级,说明向压裂液中充入二氧化碳气体以及采用本发明提供的配置罐制备,能够提高高效活性超分子压裂液溶液降低油水界面张力的能力,在注入过程中,可快速在近井地带创建超低界面张力环境,剥离残余油,有效提高水相渗透率;与实施例5相比,实施例6制备得到的压力液对应的界面张力较高,说明本发明如式(i)所示的表面活性剂的加入能够大大改善高效活性超分子压裂液溶液降低油水界面张力的能力;与实施例5相比,实施例7、实施例8和实施例9制备得到的压裂液对应的界面张力达到10-3数量级的时间均有延迟,说明牡蛎酶解液和动物粘液对高效活性超分子压裂液溶液降低油水界面张力的能力影响显著,按照合理的加入顺序和加入速度进行各组分的混配制备的高效活性超分子压裂液改善了降低油水界面张力的能力。<实验例2>高效活性超分子压裂液的防膨能力的测定称取一定量的岩心粉末(0.5g)和质量浓度为0.2%的高效活性超分子压裂液溶液(10ml)(用油田注入水配制,高效活性超分子压裂液为将制好的高效活性超分子压裂液于70℃下放置150天后得到的),将其置于离心管中,搅拌均匀,静置2小时,放在离心机中室温离心15min(转速1500r/min),取出,读取岩心粉末膨胀体积v1,用10ml的水和煤油取代高效活性超分子压裂液溶液重复上述步骤,测定岩心粉末在水中和煤油中的膨胀体积v2和v0,按照公式a=(v2-v1)/(v2-v0)*100%计算防膨率,结果如表2所示。表2高效活性超分子压裂液防膨能力测定结果实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5防膨率(%)66.268.868.379.586.4实施例6实施例7实施例8实施例9————防膨率(%)76.178.473.547.7————由表2可知,本发明实施例1-5的防膨率均在66%以上,说明采用本发明提供的配方制备得到的高效活性超分子压裂液均具有良好的防膨能力,实施例4和实施例5的防膨率显著大于实施例3,说明对向压裂液中充入二氧化碳气体和采用专用的配置罐有利于提高高效活性超分子压裂液的防膨能力,实施例6~9的防膨率显著低于实施例5,说明本发明中粘弹性表面活性剂,牡蛎酶解液,动物粘液以及按照合理的加入顺序和加入速度进行各组分的混配均可改善高效活性超分子压裂液的防膨能力。<实验例3>高效活性超分子压裂液对致密岩岩心的伤害率的测试选用经过长期注水冲刷后的现场砂岩岩心进行岩心流动实验,其实验步骤如下:①岩心抽真空,饱和模拟地层水;②正向测岩心水相渗透率k1;③将实例1-9制备得到的压裂液正向驱入岩心,在90℃下放置12h;④将岩心中的砂清理干净,用少量环氧树脂将裂缝粘牢,测定基质渗透率k2,得出基质渗透率伤害率(s=[(k1-k2)/k1×100%]),结果如表3所示。表3高效活性超分子压裂液对岩心的伤害率的测定结果实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5伤害率(%)9.59.89.69.08.4实施例6实施例7实施例8实施例9————伤害率(%)13.511.411.910.2————由表3可知,本发明实施例1-5制备得到压裂液对岩心的伤害率均在低于10%,说明采用本发明提供的配方制备得到的高效活性超分子压裂液,降低了压裂液对岩心的伤害,实施例4和实施例5的伤害率低于实施例3,说明对向压裂液中充入二氧化碳气体和采用专用的配置罐有利于降低高效活性超分子压裂液对岩心的伤害,实施例6~9的伤害率显著高于实施例5,说明本发明中粘弹性表面活性剂,牡蛎酶解液,动物粘液以及按照合理的加入顺序和加入速度进行各组分的混配,均可降低高效活性超分子压裂液对岩心的伤害。<实验例4>高效活性超分子压裂液返排率的测试其实验步骤如下:采用20~40目石英砂填充管模拟测试返排率:将20~40目石英砂充填到长25cm、直径为2.5cm的填砂管中,上下震动200次,使每次渗透率基本保持一致,室温下,将待测的压裂液(实施例1-9制备得到的高效活性超分子压裂液)注入填砂管中,200℃下,保持4h后打开下部阀门,使液体在重力作用下流出,记录流出液量,计算得到返排率(返排率=流出液量/注入混合液量);返排率的测试结果如表4所示。表4高效活性超分子压裂液的返排率实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5返排率(%)92.592.893.294.395.4实施例6实施例7实施例8实施例9————返排率(%)78.585.486.288.7————由表3可知,本发明实施例1-5的返排率均在90%以上,说明采用本发明提供的配方制备得到的高效活性超分子压裂液,均具有良好的返排率,实施例4和实施例5的返排率显著大于实施例3,说明对向压裂液中充入二氧化碳气体和采用专用的配置罐有利于提高高效活性超分子压裂液的返排率,实施例6~9的返排率显著低于实施例5,说明本发明中粘弹性表面活性剂,牡蛎酶解液,动物粘液以及按照合理的加入顺序和加入速度进行各组分的混配,均可改善高效活性超分子压裂液的返排率。<实验例5>高效活性超分子压裂液耐温耐剪切性能的测试耐温性测定:实验条件为170s-1剪切速率、温度为200℃,实验仪器为hakers6000流变仪上,分别记录0min、100min时仪器读数(粘度mpa·s),测试结果如表5所示。表5粘度测试结果由表5可知,本发明实施例1-5的粘度为60mpa·s以上,说明采用本发明提供的配方制备得到的高效活性超分子压裂液粘度较大,且实施例4和实施例5制备得到的压裂液的耐剪切性能优于实施例3,说明对向压裂液中充入二氧化碳气体和采用专用的配置罐有利于提高高效活性超分子压裂液的耐剪切性能,实施例6~9的粘度显著低于实施例5,说明本发明中粘弹性表面活性剂,牡蛎酶解液,动物粘液以及按照合理的加入顺序和加入速度进行各组分的混配,均可改善高效活性超分子压裂液的粘度,且能够提高压力液的耐温耐剪切性能。其他性能评价:本发明实施例5制备得到的活性超分子压裂液与天然岩屑、地层水和原油均有较好的配伍性,高速搅拌混合后并未出现沉淀、絮凝及乳化等不配伍的现象。本发明实施例5制备得到的活性超分子压裂液在零下19度低温条件下冷冻2h后,体系样品未出现明显变化,其粘度和流动性与冷冻前基本一致;活性超分子压裂液在180度高温下,保存2h不会对液体体系造成严重影响。这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1