一种用于油气田中的可降解水基清洁压裂液稠化剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油开采工程领域，具体地说，设及一种用于油气田中的可降解水基 清洁压裂液稠化剂。
【背景技术】
[0002] 压裂作为油气田提高生产能力的主要手段得到广泛应用，而广泛使用的压裂液体 系是水基压裂液。目前水基压裂液中使用的稠化剂主要是植物胶天然高聚物和合成聚合 物。聚合物相对分子量大，存在溶解性差和水不溶物多的缺点，并且破胶后存在大量能够降 低地层渗透率的残渣，对地层产生伤害，使压裂效果变差。采用粘弹性表面活性剂的清洁压 裂液可降低对储层、裂缝的伤害和提高压裂改造效果。
[0003] 国内在清洁压裂液方面做了大量工作，有使用阳离子表面活性剂、阴离子 表面活性剂、两性表面活性剂和非离子型表面活性剂为稠化剂的清洁压裂液。目前 合成出的压裂液两性表面活性剂稠化剂如CN201410276802A中的长碳链酷胺类甜菜 碱，CN201210290896A中的含芥酸甜菜碱W及CN201110374771A中的具有苯撑基和酷胺基 的甜菜碱的两性双子表面活性剂等。
[0004] 虽然运些W表面活性剂为稠化剂的清洁压裂液具有对地层伤害小和提高压裂改 造效果等优点，但目前的清洁压裂液仍存在一些问题，如：（1)W阳离子型表面活性剂稠化 剂和两性离子表面活性剂稠化剂的清洁压裂液难W降解，易造成储层及环境污染。（2)W阴 离子型表面活性剂稠化剂的清洁压液裂不适用于盐敏性诸层，且需要依靠外相破胶，其压 裂液的破胶性受到制约，使得清洁压裂液的配制复杂。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的W上缺陷或改进需求，本发明提供了一种一种用于油气田中的可 降解水基清洁压裂液稠化剂W及含有该稠化剂的可降解水基清洁压裂液，其目的在于采用 降解性能好的具有醋基和横基的甜菜碱型两性表面活性剂稠化剂来制备清洁压裂液，该稠 化剂可完全水解成小分子，遇疏水物质可将其包覆成球状结构，使清洁压裂液自动破胶，由 此解决目前清洁压裂液环境降解性能差W及配制复杂的技术问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种用于油气田中可降解水基清洁压裂液的稠化 剂，所述稠化剂的分子结构式如式（I)所示：
[0007]
[000引其中R为Ci3-Cig的直链烷基，R碳链上最多包含一个双键和/或一个径基取代基； 其中，所述稠化剂遇到油气田中疏水物质时将疏水物质包覆成球状结构，含有该稠化剂的 可降解水基清洁压裂液自动破胶。
[0009] 优选地，所述的可降解水基清洁压裂液在剪切一小时后粘度保持在50mPa·SW 上。
[0010] 优选地，所述可降解水基清洁压裂液还包括交联剂，其中，稠化剂的质量百分比为 1.5% -4.0%，交联剂的质量百分比为0.5% -1.0%。
[00川优选地，所述的交联剂为水杨酸钢和/或邸TA。
[0012] 优选地，所述可降解水基清洁压裂液的主要化学成分为稠化剂和交联剂。
[0013] 优选地，稠化剂中R碳链上包含一个双键和/或一个径基取代基。其中，R优选为 Cl日-Ci7的直链烷基。
[0014] 总体而言，通过本发明所构思的W上技术方案与现有技术相比，由于采用降解性 能好的两性表面活性剂作为水基清洁压裂液稠化剂，能够取得下列有益效果：
[0015] (1)本发明采用含醋基和横基的甜菜碱型两性表面活性剂作为用于油田清洁压裂 液稠化剂，该物质遇到疏水性的物质会将运些分子包覆成球状的结构，因此含有该稠化剂 的清洁压裂液无需添加破胶剂，遇油气等有机物时，压裂液蠕虫状网状的结构被破坏，粘度 下降，可自动破胶。同时，破胶后压裂液形成乳状液，无残渣残留，对所应用的结构如储层、 裂缝等的伤害小；采用含醋基和横基的甜菜碱型两性表面活性剂作为清洁压裂液稠化剂， 该类稠化剂可完全水解变成单分子化合物，运些化合物能够很快被微生物降解，生成C〇2、 &0和无机盐，使得到的清洁压裂液在保证具有较好的耐溫耐剪切性能的同时可W实现自 然降解，对环境不会造成污染。
[0016] (2)本发明的用于油气田中的可降解水基清洁压裂液适用于各种储层中；通过对 各种交联剂的筛选水杨酸和/EDTA的选用W及交联剂与本发明特定的稠化剂的配比进行 研究设计，使得到的可降解水基清洁压裂液具有好的清洁反排能力的同时也兼具优良的耐 溫抗剪切能力。
[0017] (3)具体而言，本发明的可降解水基清洁压裂液在剪切一小时后所有实施例的粘 度都能够保持在50m化·SW上，尤其是在80°C，170s1剪切条件下，均优于SY/T6376-2008 《压裂液通用技术条件》的黏弹性表面活性剂压裂液通用技术指标。本发明的清洁压裂液在 模拟地层溫度（60°C)下加入5%的环己烧，在化后的表观粘度均小于5mPa·S，即完全破 胶且无沉淀。
[0018] (4)本发明的可降解水基清洁压裂液配制简单，对环境无污染，对油田的可持续发 展具有重要的战略和现实意义。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并不用 于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所设及到的技术特征只要彼此 之间未构成冲突就可W相互组合。
[0020] 本发明提供了一种用于油气田中的可降解水基清洁压裂液的稠化剂，所述稠化剂 的分子结构式如式（I)所示：
[0021]
[0022] 其中R为Ci3-Cig的直链烷基，R碳链上最多包含一个双键和/或一个径基取代基； 其中，所述稠化剂遇到油气田中疏水物质时将疏水物质包覆成球状结构，含有该稠化剂的 可降解水基清洁压裂液自动破胶。
[002引其中，所述的可降解水基清洁压裂液在剪切一小时后粘度保持在50mPa·SW上， 优选的剪切条件为80°C，170s1。
[0024]其中，稠化剂中R碳链上包含一个双键和/或一个径基取代基。其中，R优选为Cl日-Ci7的直链烷基。
[00巧]本发明的可降解水基清洁压裂液还包括交联剂，交联剂通过静电吸引与稠化剂发 生交联反应，提高压裂液的抗溫能力。其中，稠化剂的质量百分比为1. 5% -4. 0%，交联剂 的质量百分比为0. 5% -1. 0%。优选地，所述的交联剂为水杨酸钢和/或邸TA。
[0026] 优选地，本发明的用于油气田中的可降解水基清洁压裂液的主要化学成分为质量 百分比为1. 5% -4. 0%的所述稠化剂和质量百分比为0. 5% -1. 0%的交联剂；
[0027] 优选地，本发明的用于油气田中的可降解水基清洁压裂液的主要化学成分为质量 百分比为2. 0% -3. 0%的稠化剂和质量百分比为0. 5% -0. 8%的交联剂；
[0028] 优选地，本发明的用于油气田中的可降解水基清洁压裂液包括质量百分比为 2. 5% -3. 0%的稠化剂和质量百分比为0. 5% -0. 8%的交联剂。
[0029] 本发明的用于油气田中的可降解水基清洁压裂液的主要化学成分为稠化剂和交 联剂，不含破胶剂。在此基础上，为了改善各种性能，本发明的可降解水基清洁压裂液中还 可W加入各种常用添加剂，如抑调节剂、高溫稳定剂、防粘±膨胀剂、降阻剂、杀菌剂等，余 量为水；添加剂的加入量为本领域中清洁压裂液的常规量。
[0030] 本发明的用于油气田中的可降解水基清洁压裂液中，水的质量百分比小于等于 98%，优选为 95% -98%。
[0031] 本发明的用于油气田中的可降解水基清洁压裂液在80°C，170s1剪切条件下，一 小时后所有实施例的粘度都能够保持在50mPaW上，在模拟地层溫度下（60°C)加入5% 的环己烧，在化后的表观粘度均小于5mPa·S，即完全破胶且无沉淀。
[0032]按照本发明的另一个方面，提供了一种用于油气田中的可降解水基清洁压裂液的 制备方法，包括将本发明压裂液的主要成分稠化剂和交联剂溶于水后，混合均匀。
[0033] 本发明的用于油气田中的可降解水基清洁压裂液使用时按照常规方法累入油气 田中。
[0034] 本发明的可降解水基清洁压裂液的稠化剂可W为，更优选为十六碳酸醋