一种防煤粉低伤害压裂液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防煤粉低伤害压裂液及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 煤层气储层具有低压、低孔、低渗的特征，压裂改造技术作为开发煤层气的有效手 段而被广泛应用。但由于压裂液进入煤储层，会造成严重的储层伤害，如压裂液吸附伤害、 压裂液残渣堵塞孔隙伤害等。所以要求煤层气压裂液具有低伤害的特点，避免对煤储层造 成严重伤害。
[0003] 同时在压裂过程中，由于水力冲刷、支撑剂打磨、煤层应力变化等原因的作用容易 产生大量煤粉，煤粉在压裂液的冲刷下，易运移到裂缝端部堵塞煤岩孔隙，造成渗透率降 低，影响压裂施工效果。
【发明内容】
[0004] 本发明的第一个目的是克服现有技术的不足，提供一种能将煤粉分散在防煤粉低 伤害压裂液中，降低压裂施工压力，提高压裂施工效果，降低煤层气开采成本的防煤粉低伤 害压裂液。
[0005] 本发明的第二个目的是提供一种防煤粉低伤害压裂液的制备方法。
[0006] 本发明的技术方案概述如下：
[0007] -种防煤粉低伤害压裂液的制备方法，包括如下步骤：
[0008] (1)按质量比为2-3 :1的比例称取辛基酚聚氧乙烯醚和乙醇胺，混合均勾，得煤粉 分散剂；
[0009] (2)将煤粉分散剂、氯化钾、鼠李糖脂加入水中，使煤粉分散剂质量分数为 0. 3% -0. 35%，使氯化钾质量分数为1. 5% -2%，使鼠李糖脂质量分数为0. 05% -0. 1 %，得 到防煤粉低伤害压裂液。
[0010] 上述方法制备的防煤粉低伤害压裂液。
[0011] 本发明的防煤粉低伤害压裂液在煤层气井压裂中使用，可以改变煤粉颗粒表面的 润湿性能，使煤粉颗粒表面由蹭水变为亲水，从而使煤粉在压裂液中均匀分散。在压裂结束 返排时随着压裂液返排液返排出地面，避免了煤粉堵塞对地层的伤害，从而解决煤层气压 裂过程中煤粉运移到裂缝端部堵塞煤岩孔隙，造成渗透率降低问题；同时通过将煤粉分散 在压裂液中，降低了压裂施工压力，提高了压裂施工效果，降低了煤层气开采成本。
【附图说明】
[0012] 图1为煤粉在质量分数为2%的KCl水溶液及防煤粉低伤害压裂液中的分布状态。
[0013] 图2是分别将质量分数为2 %的KCl水溶液和防煤粉低伤害压裂液加入煤岩中，在 不同转速下煤岩脱水率。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。下面的实施例是为了使本领域技 术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作出任何限制。
[0015] 实施例1
[0016] -种防煤粉低伤害压裂液的制备方法，包括如下步骤：
[0017] (1)按质量比为2 :1的比例称取辛基酚聚氧乙烯醚和乙醇胺，混合均勾，得煤粉分 散剂；
[0018] (2)将煤粉分散剂、氯化钾、鼠李糖脂加入水中，使煤粉分散剂质量分数为 0. 32 %，使氯化钾质量分数为2 %，使鼠李糖脂质量分数为0. 1 %，得到防煤粉低伤害压裂 液。
[0019] 将本实施例制备的防煤粉低伤害压裂液应用于煤粉含量较高的煤层气井压裂中， 压裂时可作为前置液、携砂液、顶替液单独使用，也可全程使用。
[0020] 实施例2
[0021] -种防煤粉低伤害压裂液的制备方法，包括如下步骤：
[0022] (1)按质量比为2. 5 :1的比例称取辛基酚聚氧乙烯醚和乙醇胺，混合均勾，得煤粉 分散剂；
[0023] (2)将煤粉分散剂、氯化钾、鼠李糖脂加入水中，使煤粉分散剂质量分数为0. 3%， 使氯化钾质量分数为2%，使鼠李糖脂质量分数为0. 1 %，得到防煤粉低伤害压裂液。
[0024] 将本实施例制备的防煤粉低伤害压裂液应用于煤粉含量较低的煤层气井压裂中， 压裂时可作为前置液、携砂液、顶替液单独使用，也可全程使用。
[0025] 实施例3
[0026] -种防煤粉低伤害压裂液的制备方法，包括如下步骤：
[0027] (1)按质量比为3 :1的比例称取辛基酚聚氧乙烯醚和乙醇胺，混合均勾，得煤粉分 散剂；
[0028] (2)将煤粉分散剂、氯化钾、鼠李糖脂加入水中，使煤粉分散剂质量分数为 0. 35%，使氯化钾质量分数为1. 5%，使鼠李糖脂质量分数为0. 05%，得到防煤粉低伤害压 裂液。
[0029] 将本实施例制备的防煤粉低伤害压裂液应用于煤粉含量很高的煤层气井压裂中， 压裂时可作为前置液、携砂液、顶替液单独使用，也可全程使用。
[0030] 实验效果：
[0031] 1、分散性能
[0032] 将0. 5克100目以上煤粉加入IOOmL质量分数为2%的KCl水溶液中，搅拌均匀， 静置30分钟，观察，煤粉聚集成团，见图Ia。
[0033] 将0. 5克100目以上煤粉分别加入IOOmL实施例1、实施例2、实施例3制备的防 煤粉低伤害压裂液中，搅拌均匀，静置30分钟，观察，煤粉均匀分散，见图lb、图lc、图Id。
[0034] 从图la、图lb、图lc、图Id可以看出，实施例1、实施例2、实施例3制备的防煤粉 低伤害压裂液对煤粉具有良好的分散性能。
[0035] 2、助排性能
[0036] (1)实验过程
[0037] ①钻取长5cm、直径2. 5cm的煤岩，放在105°C烘箱中烘干恒重，称量煤岩质量m煤；
[0038] ②分别使用质量分数为2 %的KCl水溶液、实施例1、实施例2、实施例3制备的防 煤粉低伤害压裂液对煤岩进行饱和，称量饱和后煤岩质量;
[0039] ③将饱和后煤岩放入离心管中，启动离心机，在不同转速下旋转5min，然后测定煤 石质里m旋转。
[0040] (2)煤岩脱水率计算
[0042] 煤岩脱水实验结果见图2。从图2可看出，在相同转速下，加有实施例1、实施例2、 实施例3的煤岩脱水率要远远高于加有质量分数为2 %的KCl水溶液的煤岩脱水率，说明防 煤粉低伤害压裂液能够较好的从煤岩中排除，即具有良好的助排性能。
[0043] 3、伤害性能
[0044] 使用质量分数为2 %的KCl水溶液，实施例1、实施例2、实施例3制备的防煤粉低 伤害压裂液按照SY/T 5107-2005《水基压裂液性能评价方法》的实验方法对煤岩基质进行 伤害，评价煤岩基质渗透率损害率，实验结果见表1。
[0045] 由表1可看出，质量分数为2%的KCl水溶液对煤岩基质渗透率损害率为 38. 38%，实施例1、实施例2、实施例3制备的防煤粉低伤害压裂液对煤岩基质渗透率损害 率分别为16. 67 %、20. 22 %、19. 09 %，说明防煤粉低伤害压裂液具有低伤害的特点。
[0046] 表1煤岩基质渗透率损害率测试结果
【主权项】
1. 一种防煤粉低伤害压裂液的制备方法，其特征是包括如下步骤： (1) 按质量比为2-3 :1的比例称取辛基酚聚氧乙烯醚和乙醇胺，混合均匀，得煤粉分散 剂； (2) 将煤粉分散剂、氯化钾、鼠李糖脂加入水中，使煤粉分散剂质量分数为 0. 3% -0. 35%，使氯化钾质量分数为1. 5% -2%，使鼠李糖脂质量分数为0. 05% -0. 1 %，得 到防煤粉低伤害压裂液。2. 权利要求1的方法制备的防煤粉低伤害压裂液。
【专利摘要】本发明公开了一种防煤粉低伤害压裂液及其制备方法，制备方法包括如下步骤：(1)按质量比为2-3：1的比例称取辛基酚聚氧乙烯醚和乙醇胺，混合均匀，得煤粉分散剂；(2)将煤粉分散剂、氯化钾、鼠李糖脂加入水中，得到防煤粉低伤害压裂液。在煤层气井压裂中使用，可改变煤粉颗粒表面的润湿性能，使煤粉颗粒表面由蹭水变为亲水，从而使煤粉在压裂液中均匀分散。在压裂结束返排时煤粉随着压裂液返排液返排出地面，避免了煤粉堵塞对地层的伤害，从而解决煤层气压裂过程中煤粉随压裂液运移到裂缝端部堵塞煤岩孔隙，造成渗透率降低的问题；同时通过将煤粉分散在压裂液中，降低了压裂施工压力，提高了压裂施工效果，降低了煤层气开采成本。
【IPC分类】C09K8/68
【公开号】CN105062457
【申请号】CN201510509168
【发明人】熊俊杰, 周际永, 易飞, 黄波, 杨万有, 宋爱莉
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油能源发展股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月18日