包含氧化胺作为回流助剂的压裂液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般性地设及包含回流助剂的压裂液，W及使用包含回流助剂的压裂液使 地下地层断裂的方法。
【背景技术】
[0002] 水力压裂是使用加压流体在地下地层中形成裂缝的方法。通过已钻入地层中的井 眼将压裂液引入地下地层中，然后加压W使地层断裂。除其他组分之外，压裂液通常还包含 支撑剂材料，支撑剂材料进入新形成的裂缝中并防止那些裂缝闭合。
[0003]在水力压裂作业结束时，将产生大表面积的裂缝，并且所述裂缝通过应用负载有 支撑剂的、经加压的、通常为水性的液压流体而被永久地撑开。水力压裂作业的下一步是降 低施加至水性液压流体的压力，W使得位于目的姪与井眼之间的目的地层的近井眼区中的 流体能够回流至井中并向上流至表面，用W进行稍后的处理和处置或再使用。
[0004] 留在地层中的压裂液的量减少至不能减小的分数后停止回流。随后，留在地层中 的不能减小的分数的压裂液将阻碍姪流从含油地层中流入渗透性非常高的支撑剂充填层 中。
[0005]压裂液中可包含回流助剂W降低毛细管压力和水封（waterblock),从而改善回 流的动力学并防止或尽可能少地留下任何大量的压裂液。此外，回流助剂如表面活性剂还 显示出有助于支撑剂充填层的"净化"，从而加速姪流动通过高渗透性支撑剂充填层。已知 的回流助剂各自具有其自己的一套性质并且可表现为一种有益性质与另一种不期望性质 的折衷。对于具体储层确定最佳回流助剂可设及多个考虑因素。
[0006]经验证明，回流助剂改变近井眼地层的可湿性或者降低目标地下含油地层孔隙中 的水饱和度的能力的科学度量可通过精确测量由回流助剂在毛细管内形成的接触角来获 得。在模拟的原位条件下对模拟储层元件性能的巧体进行的回流测试中，经验表明，大于 80°的毛细管接触角与水性流体（模拟地层断裂中使用的那些流体）的更有效回流有关。 降低目标地下含油地层孔隙中的水饱和度对于增加油或气的产量是期望的，原因是油或气 通过岩石中孔隙的流道的体积部分地被不能混溶的水相占据；并且降低该体积中被水占据 的部分必然使该体积中可用于油或气流动的部分增加。
[0007] 发明简述
[0008]本发明的一个实施方案提供一种水性压裂液，其包含式（OgNO化）化）的氧化 胺，其中Ri和R2独立地选自具有8至16个碳原子的直链或支链烷基。本发明的另一个实施 方案提供一种添加至压裂液的添加剂，其中所述添加剂包含式（CH3)N(KRi)(R2)的氧化胺， 其中Ri和R2独立地选自具有8至16个碳原子的直链或支链烷基。
[0009]本发明的另一个实施方案提供一种使地下地层断裂的方法。所述方法包括；通过 井眼将压裂液引入所述地下地层中，其中所述压裂液包含式（ogNCKRi)巧2)的氧化胺，其 中Ri和R2独立地选自具有8至16个碳原子的直链或支链烷基；对所述压裂液进行加压W 使所述地下地层断裂；W及使所述压裂液从所述地下地层中回流至所述井眼中。
[0010] 发明详述
[0011] 本发明的一个实施方案提供一种水性压裂液，其包含式（CH3)N0化）化）的氧化 胺，其中Ri和R2独立地选自具有8至16个碳原子的直链或支链烷基。本发明的另一个实施 方案提供一种添加至压裂液的添加剂，其中所述添加剂包含式（CH3)N(KRi)(R2)的氧化胺， 其中Ri和R2独立地选自具有8至16个碳原子的直链或支链烷基。一种特别优选的氧化胺 是二癸基甲基氧化胺。二癸基甲基氧化胺是式（ogNCKRi)巧2)的氧化胺，其中Ri为癸基且 尺2也为癸基。另一些优选的氧化胺包括式（CH3)N0化）化）的氧化胺，其中Ri和R2独立地 选自具有8至12个碳原子的直链或支链烷基。另一些特别优选的氧化胺的具体实例包括 W下的式（CH3)N0化）化）的氧化胺；其中Ri为辛基且R2为十二烷基的那些、其中Ri为壬 基且R2为十一烷基的那些、其中Ri为辛基且R2为二甲基癸基的那些、其中Ri为壬基且R2 为甲基癸基的那些、其中Ri为二甲基己基且R2为十二烷基的那些、其中Ri为甲基庚基且R2 为十二烷基的那些、其中Ri为二甲基己基且R2为二甲基癸基的那些、其中Ri为甲基庚基且 R2为甲基癸基的那些，W及该些氧化胺与二癸基甲基氧化胺的混合物。
[0012] 水性压裂液中氧化胺的浓度可根据特定压裂作业的要求而变化。优选地，氧化胺 W有效改善压裂液回流的浓度存在。在一个实施方案中，氧化胺在压裂液中W0. 00005重 量％至2. 5重量％的浓度存在。更优选的氧化胺的浓度为压裂液的0. 001重量％至2. 5重 量％;进一步更优选的氧化胺的浓度为压裂液的0. 1重量％至2. 5重量％ ;并且甚至更进一 步更优选的氧化胺的浓度为压裂液的0.2重量％至2.0重量％。
[0013] 在本发明的一个实施方案中，水性压裂液还包含非离子型助表面活性剂，如式 R3-(0C2H4),-0H的醇己氧基化物，其中R3为具有6至18个碳原子的直链或支链烷基，并且其 中X的范围为3至25。一种优选的醇己氧基化物是己氧基化异癸基醇（也称为己氧基化异 癸醇）。X更优选的范围为6至18。X进一步更优选的范围为7至11。
[0014] 压裂液中醇己氧基化物的浓度可根据特定压裂作业的要求而变化。优选地，醇己 氧基化物W有效改善压裂液回流的浓度存在。在一个实施方案中，醇己氧基化物在压裂液 中W压裂液的5重量％至15重量％，优选8至15重量％并且进一步更优选8重量％至12 重量％的浓度存在。最优选地，其是应对改善压裂液回流最有效的醇己氧基化物和氧化胺 的组合。在一个替代方案中，醇己氧基化物和氧化胺的组合应有效地使压裂液具有大于或 等于80度的接触角，W及小于约24mN/m的表面张力。
[0015] 水性压裂液可包含本领域技术人员已知的另外的组分。例如，水性压裂液可包含 支撑剂。此外，水性压裂液可包含选自W下的一种或更多种添加剂；酸、减摩剂（化iction re化cingagent)、增粘剂、增粘剂活化剂或交联剂、杀生物剂、粘±稳定剂、消泡剂、抑调节 剂、腐蚀抑制剂、降失水添加剂（fluid-lossadditive)、铁控制剂、阻垢剂或防垢剂、馨合 剂、增粘剂破碎剂化reaker)及其组合。
[0016] 本发明的另一个实施方案提供一种使地下地层断裂的方法。所述方法包括；通过 井眼将压裂液引入所述地下地层中，其中所述压裂液包含式（ogNCKRi)巧2)的氧化胺，其 中Ri和R2独立地选自具有8至16个碳原子的直链或支链烷基；对所述压裂液进行加压W 使所述地下地层断裂；W及使所述压裂液从所述地下地层中回流至所述井眼中。应认识到，