本發(fā)明涉及一種油氣田壓裂助排組合物、壓裂助排劑及其制備方法，屬于油氣田壓裂技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

油氣田壓裂過程中，注入的壓裂液越多即濾失量越大則對(duì)巖心的傷害越大，濾失的壓裂液在地層中滯留的時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)地層的傷害也越大。因此，減少壓裂液的濾失、加快和提高壓裂液的返排是減小壓裂液傷害的重要措施。特別是對(duì)于低滲、特低滲油氣藏，壓裂改造過程中有大量外來液體浸入儲(chǔ)層，會(huì)造成嚴(yán)重的油氣層傷害，因此及時(shí)高效地返排出流體尤為重要。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通過加入助排劑降低壓裂液的表面張力、毛管阻力，迅速安全地將壓裂液返排出，是有效提高返排率的措施之一。由于氟表面活性劑具有優(yōu)越的表面活性，氟碳表面活性劑水溶液的最低表面張力可達(dá)20mN/m以下，甚至到15mN/m左右。為了獲得更低的表面張力，目前國(guó)內(nèi)各油田都廣泛地使用氟碳表面活性劑與碳?xì)浔砻婊钚詣┻M(jìn)行復(fù)配得到的助排劑，碳?xì)浔砻婊钚詣┮话悴捎藐?yáng)離子型和兩性甜菜堿表面活性劑。

公開號(hào)為CN101538462A的中國(guó)發(fā)明專利(公開日為2009年9月23日)公開了一種油井助排劑，該油井助排劑的組分包括十二烷基二甲基芐基氯化銨、脂肪醇聚氧乙烯醚JFC-4、脂肪醇聚氧乙烯醚JFC-6，聚氧乙烯烷基醇醚-8(JFC)、氟碳表面活性劑FN-3，該油井助排劑鞥能夠降低施工殘液在儲(chǔ)層中流動(dòng)的粘附力，加快殘液返排。但是該油井助排劑中添加了含氟的表面活性劑，在儲(chǔ)層中降解的速度較慢，容易在自然界中導(dǎo)致累積而對(duì)環(huán)境造成破壞。

在含氟表面活性劑中，全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)衍生物也是應(yīng)用較多的表面活性劑。研究表明，PFOA和PFOS的性質(zhì)很穩(wěn)定，極難分解而且具有生物累積性和環(huán)境持久性，到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)PFOA在自然條件下發(fā)生降解的途徑，2007年，在美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)的倡導(dǎo)下，包括杜邦在內(nèi)的8家美國(guó)公司與EPA簽訂了PFOA減排協(xié)議，同意分階段停止使用PFOA，并于2015年前在所有產(chǎn)品中全面禁用PFOA。雖然杜邦公司推出了短鏈C6全氟表面活性劑，但是同樣面臨著生物累積性和環(huán)境持久性。

隨著體積壓裂技術(shù)的廣泛使用，壓裂工作液量3-5萬(wàn)方/井，現(xiàn)場(chǎng)人員在短時(shí)間大量接觸化學(xué)品添加劑，容易造成人身傷害，同時(shí)添加劑最終以各種形式排放到大自然中，面臨的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重。因此，在滿足油氣田使用對(duì)返排效果要求的情況下，為了盡可能地減少對(duì)人體和環(huán)境帶來的損害，采用無(wú)毒或者低毒、可生物降解的表面活性劑來制備助排劑是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種返排效果好的、無(wú)氟的油氣田壓裂助排組合物。本發(fā)明的目的還在于提供一種壓裂助排劑及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的油氣田壓裂助排組合物的技術(shù)方案如下：

一種油氣田壓裂助排組合物，包括如下重量份數(shù)的組分：有機(jī)硅聚氧乙烯醚0.1-10.0份、脂肪醇聚氧乙烯醚1-10份、二烷基甲基氧化胺0.1-5.0份、溶劑0-20份；所述二烷基甲基氧化胺為二辛基甲基氧化胺、二癸基甲基氧化胺中的一種。

本發(fā)明的壓裂助排劑的技術(shù)方案如下：

一種壓裂助排劑，由如下重量百分比的組分組成：有機(jī)硅聚氧乙烯醚0.1-10.0％、脂肪醇聚氧乙烯醚1-10％、二烷基甲基氧化胺0.1-5.0％、溶劑0-20％，余量為水；所述二烷基甲基氧化胺為二辛基甲基氧化胺、二癸基甲基氧化胺中的一種。

本發(fā)明的壓裂助排組合物及壓裂助排劑采用有機(jī)硅聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚搭配，并加入了二烷基甲基氧化胺，減少了含氟表面活性劑的使用，同時(shí)對(duì)壓裂液的表面張力和界面張力有較大幅度的降低，與其他助劑的配伍性能良好。

本發(fā)明的壓裂助排組合物及壓裂助排劑中，所述有機(jī)硅聚氧乙烯醚為七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚。有機(jī)硅表面活性劑與一般表面活性劑相比，表面張力極低、具有超潤(rùn)濕性和良好的鋪展性能、配伍性能好,無(wú)毒副作用，還具有氣孔滲透性和良好的抗沖刷性能。

本發(fā)明的壓裂助排組合物及壓裂助排劑中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚為現(xiàn)有技術(shù)中常用的脂肪醇聚氧乙烯醚，如平平加O-8、AEO9、E1310中的一種或者幾種。

本發(fā)明的壓裂助排組合物及壓裂助排劑中，所述溶劑為乙醇、異丙醇、乙二醇中的一種或者幾種。

本發(fā)明的壓裂助排劑的制備方法的技術(shù)方案如下：

上述壓裂助排劑的制備方法，包括如下步驟：

將有機(jī)硅聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、二烷基甲基氧化胺、溶劑加入水中，40-60℃下混合均勻，即得。

本發(fā)明的壓裂助排劑的制備方法操作簡(jiǎn)單，制備效率高，適于在油氣田施工現(xiàn)場(chǎng)配制，使用方便。

所述混合均勻采用的方式為攪拌30min。

所述有機(jī)硅聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、二烷基甲基氧化胺先加入占水總質(zhì)量的10％-30％的水中，在混合均勻后再加入剩余的水。進(jìn)一步優(yōu)選為加入總質(zhì)量10-15％的水中。

本發(fā)明的油氣田壓裂助排劑為一種無(wú)氟助排劑，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的助排劑面臨的生物累積性和環(huán)境持久性問題，能夠降低油氣田壓裂液表界面張力，并與其他各種助劑具有良好的配伍性，尤其與陰離子型聚丙烯酰胺減阻水壓裂液配伍性非常好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的壓裂助排劑的表、界面張力測(cè)試曲線；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2的壓裂助排劑的表、界面張力測(cè)試曲線；

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3的壓裂助排劑的表、界面張力測(cè)試曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的油氣田壓裂助排組合物由如下重量的組分組成：30kg七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、100kg脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9、10kg二癸基甲基氧化胺。

本實(shí)施例的壓裂助排劑由如下重量的組分組成：30kg七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、100kg脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9、10kg二癸基甲基氧化胺、860kg水。

本實(shí)施例的壓裂助排劑的制備方法包括如下步驟：在夾套反應(yīng)釜中，加入100kg軟水，開啟反應(yīng)釜的攪拌裝置進(jìn)行攪拌，同時(shí)開啟加熱裝置升溫至50℃，依次加入七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9、二癸基甲基氧化胺，然后再補(bǔ)加剩余的760kg水，攪拌30min，即得。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的油氣田壓裂助排組合物由如下重量的組分組成：40kg七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、150kg異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚E1310、25kg二癸基甲基氧化胺、50kg溶劑異丙醇。

本實(shí)施例的壓裂助排劑由如下重量的組分組成：40kg七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、150kg異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚E1310、25kg二癸基甲基氧化胺、50kg溶劑異丙醇、735kg水。

本實(shí)施例的壓裂助排劑的制備方法包括如下步驟：在夾套反應(yīng)釜中，加入100kg軟水，開啟反應(yīng)釜的攪拌裝置進(jìn)行攪拌，同時(shí)開啟加熱裝置升溫至50℃，依次加入40kg七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、150kg異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚E1310、25kg二癸基甲基氧化胺、50kg溶劑異丙醇，然后再補(bǔ)加剩余的635kg水，攪拌30min，即得。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的油氣田壓裂助排組合物由如下重量的組分組成：100kg七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、50kg平平加O-9、50kg異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚E1310、30kg二辛基甲基氧化胺、10kg二癸基甲基氧化胺、50kg溶劑乙醇。

本實(shí)施例的壓裂助排劑由如下重量的組分組成：100kg七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、50kg平平加O-9、50kg異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚E1310、30kg二辛基甲基氧化胺、10kg二癸基甲基氧化胺、50kg溶劑乙醇、710kg水。

本實(shí)施例的壓裂助排劑的制備方法包括如下步驟：在夾套反應(yīng)釜中，加入100kg軟水，開啟反應(yīng)釜的攪拌裝置進(jìn)行攪拌，同時(shí)開啟加熱裝置升溫至50℃，依次加入100kg七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、50kg平平加O-9、50kg異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚E1310、30kg二辛基甲基氧化胺、10kg二癸基甲基氧化胺、50kg溶劑乙醇，然后再補(bǔ)加剩余的610kg水，攪拌30min，即得。

實(shí)驗(yàn)例

1)在100g蒸餾水中加入0.15g實(shí)施例1、2、3中的壓裂助排劑，在25℃下，用德國(guó)KRUSS全自動(dòng)表面張力儀K100測(cè)試其表界面張力，測(cè)試結(jié)果分別如圖1、圖2、圖3所示。

2)將實(shí)施例1-3的壓裂助排劑分別與不同種類的增稠劑配制成0.3％的稠化劑溶液，觀察其配伍性，結(jié)果如表1所示。

表1實(shí)施例1-3中的壓裂助排劑分別與不同種類的增稠劑的配伍性

由上表可知，本發(fā)明提供的助排劑與羥丙基瓜膠、陰離子聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子聚丙酰胺類增稠劑無(wú)絮狀物或者絮凝現(xiàn)象，配伍性良好。