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CN108504346A - 一种防冻清洁压裂液及其制备方法 - Google Patents

一种防冻清洁压裂液及其制备方法 Download PDF

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CN108504346A CN201810410231.8A CN201810410231A CN108504346A CN 108504346 A CN108504346 A CN 108504346A CN 201810410231 A CN201810410231 A CN 201810410231A CN 108504346 A CN108504346 A CN 108504346A
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Abstract

本发明所述防冻清洁压裂液，包括的组分及各组分的质量百分比如下：表面活性剂2.0～15.0％，水溶性盐1.0～20.0％，醇28.0～55.0％，水36.0～55.0％。根据所选用的表面活性剂的不同，将本发明所述清洁压裂液分为两种。第一种防冻清洁压裂液，各组分及各组分的质量百分比为：表面活性剂2.0～5.0％，水溶性盐2.0～20.0％，醇28.0～55.0％，水38.0～55.0％，所述表面活性剂为疏水尾链为不饱和二十二碳烃基链的两性离子表面活性剂中的至少一种。第二种包含的组分及各组分的质量百分比为：表面活性剂9.0～15.0％，水溶性盐3.0～15.0％，醇33.0～52.0％，水36.0～50.0％，所述表面活性剂为疏水尾链为不饱和十八碳烃基链的两性离子表面活性剂中的至少一种。本发明在保证压裂液性能的同时，降低压裂液凝固点，提高耐低温使用性能，使得在低于零度工作环境下仍能安全使用。

Description

一种防冻清洁压裂液及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学及压裂增产技术领域，特别涉及一种适用于严寒地区油气藏开发的耐低温防冻清洁压裂液体系。
背景技术
随着油气藏开发不断进行，油气产量逐渐降低，实施水力压裂是提高油气井产能和油藏采收率的重要增产措施。水力压裂是指利用地面高压设备，通过油、气井筒向地层注入超过地层吸收能的具有一定携砂能力的黏弹性流体(即压裂液)，当地层压力超过破裂压力时就会产生具有一定导流能力的裂缝，当撤掉地面压力后，压裂液所携带的砂粒支撑裂缝，保证油、气流动通道，从而实现油气井增产目的。
压裂施工的效果取决于多个因素，例如地面压力、地层环境等，其中压裂液的性能是关键。压裂液需要具有较高的黏度才能够有效携带支撑剂，而当压裂液到达目的层后，又需要其在一定时间内快速破胶以保证最大限度地返排到地表，从而降低对储层的伤害。基于包括天然植物胶和合成聚合物的压裂液，是目前国内外应用得最为广泛的的体系。然而，聚合物溶解性较差、溶解耗时较长、水不溶物多，且易形成“鱼眼”，极大降低了聚合物的利用率。另一方面，对于聚合物压裂液，通常是在压裂液中加入过氧化物作为破胶剂。当压裂液到达一定深度的地层后，在高温和过氧化物的作用下，聚合物分子链逐渐断裂，导致快速破胶。然而在井深较浅的情况下，井温通常也较低，破胶时间较长或者难以破胶，很容易造成压裂液返排困难。这种情况会对储层造成极大的伤害，不仅达不到增产目的，还可能降低产能。此外，聚合物尤其是天然聚合物的压裂液通常需要在泵入前交联形成凝胶，以确保良好的携砂性能，但该类凝胶在地表所需要的泵注压力较高，而且进入地层后难以完全破胶，所留下的残渣会对储层造成伤害。
基于黏弹性表面活性剂的清洁压裂液则能够避免上述问题。相对于聚合物而言，表面活性剂的分子量极低，因此溶解性较好，不会产生水不溶物，且表面活性剂压裂液遇到地层中的油或气后会自动破胶，导致黏度急剧降低，不会对地层造成伤害。因此，近年来黏弹性表面活性剂清洁压裂液的研究越来越多。
冬天严寒地区的水力压裂施工已成为国内外部分油田的棘手问题。这些地区冬天气温普遍在0℃以下，甚至低至-30℃。而常规的压裂液体系，无论是清洁压裂液还是聚合物压裂液，其主要成分都是水，虽然赋予了压裂液较好的黏弹性，但这也会导致其凝固点(结冰的温度)较高，在低温环境因结冰而无法施工的困难。压裂液结冰后不仅容易造成冻堵，增加施工危险系数，而且还会增加压裂液的配液“富作量”，浪费大量的压裂液。如位于我国苏里格地区的苏里格气田冬季平均气温通常低于-10℃，其大型水平井压裂需要大量的压裂液，配液耗时久，压裂液会结冰堵死阀门，导致施工无法进行。要解决压裂液结冰问题，一是给液罐加保温层，包裹厚重的防寒材料，如岩棉、玻璃棉、聚氨酯发泡瓦块等，但这种方法仅能够起到短时的保温作用，耐寒能力有限。二是给压裂液加热，但这种方法耗时长，且耗能大、不能大规模应用。上述两种方法都难以解决严寒地区油气田的压裂施工问题，只有大幅度降低压裂液凝固点，研制耐低温防冻压裂液才能从根源上解决这一难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种防冻清洁压裂液及其制备方法，在保证压裂液性能的同时，降低压裂液凝固点，提高耐低温使用性能，使得在低于零度工作环境下仍能安全使用。
本发明所述防冻清洁压裂液，包括的组分及各组分的质量百分比如下：
表面活性剂2.0～15.0％，水溶性盐1.0～20.0％，醇28.0～55.0％，水36.0～55.0％。
根据所选用的表面活性剂的不同，为充分发挥各组分的作用，得到使用效果更好的压裂液，将本发明所述清洁压裂液分为两种，这两种压裂液属于同一发明构思。
第一种防冻清洁压裂液，各组分及各组分的质量百分比为：表面活性剂2.0～5.0％，水溶性盐2.0～20.0％，醇28.0～55.0％，水38.0～55.0％，所述表面活性剂为疏水尾链为不饱和二十二碳烃基链的两性离子表面活性剂中的至少一种。
上述第一种防冻清洁压裂液，所述疏水尾链为不饱和二十二碳烃基链的两性离子表面活性剂为N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱、N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱、N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱中的至少一种，优选为N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱或N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱。
上述第一种防冻清洁压裂液，各组分及各组分的质量百分比优选为：表面活性剂2.0～4.0％，水溶性盐2.5～15.0％，醇29.0～53.0％，水39.0～54.0％。
第二种防冻清洁压裂液，包含的组分及各组分的质量百分比为：表面活性剂9.0～15.0％，水溶性盐3.0～15.0％，醇33.0～52.0％，水36.0～50.0％，所述表面活性剂为疏水尾链为不饱和十八碳烃基链的两性离子表面活性剂中的至少一种。
上述第二种防冻清洁压裂液，所述两性离子表面活性剂为N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱。
上述第二种防冻清洁压裂液，包含的组分及各组分的质量百分比优选为：表面活性剂10.0～12.0％，水溶性盐3.0～14.0％，醇34.0～39.0％，水41.0～46.0％。
本发明所述防冻清洁压裂液中，所述盐为水溶性无机盐或有机盐或二者的混合物，优选为氯化钠或氯化钾。
本发明所述防冻清洁压裂液中，所述醇为碳原子数2～5的二元或多元烷基醇中的至少一种，优选为丙三醇。
本发明提供上述防冻清洁压裂液的制备方法，在室温下将水、醇、盐按配方量混合搅拌均匀，再与配方量的表面活性剂混合并搅拌至完全溶解。
本发明所述防冻清洁压裂液，第一种应用温度范围为-40～90℃，第二种应用温度范围为-40～50℃，其中第二种压裂液中所选用的表面活性剂由于制备所使用原料为油酸，油酸廉价易得，因此成本较低。
1、本发明所述防冻清洁压裂液凝固点低于-40℃，在大多数极端低温环境下不结冰，且流动性好，能够满足极端低温环境的施工要求，为低温环境下的压裂增产施工提供了一种新型的防冻清洁压裂液。
2、本发明所述防冻清洁压裂液组成简单，制备工艺简单，可大规模生产和使用。
3、本发明所述防冻清洁压裂液不含任何聚合物，遇油可快速破胶，且无残渣，对地层伤害小。
4、本发明所述防冻清洁压裂液所使用表面活性剂含不饱和双键和两性离子头基，易降解，因此具有环境友好性。
5、本发明所述防冻清洁压裂液的配方中，可通过改变醇的种类及含量、盐的种类及含量和表面活性剂含量，实现对压裂液流变性能的调节，以符合不同温度范围的施工要求。
附图说明
图1是实施例1中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图2是实施例2中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图3是实施例3中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图4是实施例4中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图5是实施例5中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图6是实施例6中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图7是实施例7中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图8是实施例8中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图9是实施例9中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图10是实施例10中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图11是实施例11中压裂液体系在170s-1下的黏度与温度和时间和关系图。
图12是实施例12中压裂液体系在90℃时170s-1下黏度与时间和关系图。
图13是实施例13中压裂液体系在90℃时170s-1下黏度与时间和关系图。
图14是实施例14中压裂液体系在90℃时170s-1下黏度与时间和关系图。
图15是实施例15中压裂液体系在90℃时170s-1下黏度与时间和关系图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述防冻清洁压裂液及其制备方法做进一步说明。
以下实施例中，所用表面活性剂为实验室自制，制备方法参见Wang Y,Zhang Y,Liu X,Wang J,Wei L,Feng Y(2014)Effect of a Hydrophilic Head Group on KrafftTemperature,Surface Activities and Rheological Behaviors ofErucylAmidobetaines.J Surfact Deterg 17:295–301，所述盐和醇均为市场试剂公司购买。
实施例1
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到90℃，再恒温剪切60min，测试结果见图1。由图1可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于400mPa·s，随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到90℃后，体系黏度约为50mPa·s，继续剪切一小时后，体系黏度稳定在38mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例2
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到90℃，再恒温剪切60min，测试结果见图2。由图2可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于500mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到90℃后，体系黏度降低至32mPa·s，继续剪切一小时后，体系黏度稳定在24mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例3
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到90℃，再恒温剪切60min，测试结果见图3。由图3可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于400mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到90℃后，体系黏度约为58mPa·s，继续剪切一小时后，体系黏度稳定在43mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例4
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到90℃，再恒温剪切60min，测试结果见图4。由图4可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于400mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到90℃后，体系黏度降低至50mPa·s，继续剪切1小时后，体系黏度稳定在70mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例5
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到90℃，再恒温剪切60min，测试结果见图5。由图5可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于400mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到90℃后，体系黏度降低至220mPa·s，继续剪切1小时后，体系黏度稳定在195mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例6
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到90℃，再恒温剪切60min，测试结果见图6。
由图6可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于400mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到90℃后，体系黏度降低至220mPa·s，继续剪切1小时后，体系黏度稳定在195mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例7
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到90℃，再恒温剪切60min，测试结果见图7。由图7可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于400mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到90℃后，体系黏度降低至68mPa·s，继续剪切一小时后，体系黏度稳定在73mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例8
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钾加入到水中，再加入N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱，搅拌至N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到50℃，再恒温剪切60min，测试结果见图8。由图8可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于900mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到50℃后，体系黏度降低至56mPa·s，继续剪切1小时后，体系黏度稳定在35mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例9
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱，搅拌至N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到50℃，再恒温剪切60min，测试结果见图9。由图9可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于1000mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到50℃后，体系黏度降低至53mPa·s，继续剪切一小时后，体系黏度稳定在42mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例10
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱，搅拌至N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到50℃，再恒温剪切60min，测试结果见图10。由图10可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于900mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到50℃后，体系黏度降低至62mPa·s，继续剪切1小时后，体系黏度稳定在45mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
实施例11
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱，搅拌至N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对所配置溶液的流变性能进行测试。在剪切速率为170s-1下测试压裂液黏度随温度、时间的变化关系。测试初始温度-25℃，以3℃·min-1的升温速率升温到50℃，再恒温剪切60min，测试结果见图11。由图11可知，在初始温度时，压裂液的黏度大于900mPa·s，但随着温度的升高，压裂液黏度逐渐降低。当升温到50℃后，体系黏度降低至102mPa·s，继续剪切1小时后，体系黏度稳定在75mPa·s，表明本实施例所得压裂液符合清洁压裂液要求，同时具有优良的耐低温性能。
以下实施例说明本发明中的防冻清洁压裂液的破胶实验和评价。
实施例12
在室温下向实施例1中的压裂液加入1mL正辛醇，并震荡，发现压裂液体系在10s内即可快速破胶，黏度明显降低。
随后利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对加入正辛醇后体系的流变性能进行测试。在90℃以170s-1的速率剪切35min，测试结果见图12。由图可知，加入正辛醇后，体系的黏度大幅度降低，仅为3mPa·s左右，且随着剪切时间的增加没有明显的变化，表明正辛醇加入后使原来的压裂液体系快速破胶。
实施例13
在室温下向实施例2中的压裂液加入1mL正辛醇，并震荡，发现压裂液体系在10s内即可快速破胶，黏度明显降低。
随后利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对加入正辛醇后体系的流变性能进行测试。在90℃以170s-1的速率剪切35min，测试结果见图13。由图可知，加入正辛醇后，体系的黏度大幅度降低，仅为3mPa·s左右，且随着剪切时间的增加没有明显的变化，表明正辛醇加入后使原来的压裂液体系快速破胶。
实施例14
在室温下向实施例3中的压裂液加入1mL正辛醇，并震荡，发现压裂液体系在10s内即可快速破胶，黏度明显降低。
随后利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对加入正辛醇后体系的流变性能进行测试。在90℃以170s-1的速率剪切35min，测试结果见图14。由图可知，加入正辛醇后，体系的黏度大幅度降低，仅为3.8mPa·s左右，且随着剪切时间的增加没有明显的变化，表明正辛醇加入后使原来的压裂液体系快速破胶。
以下实施例验证所述防冻清洁压裂液的冰点低至-40℃
实施例15
在室温下向实施例7中的压裂液加入1mL正辛醇，并震荡，发现压裂液体系在10s内即可快速破胶，黏度明显降低。
随后利用旋转流变仪(Anto Paar,MCR 301)对加入正辛醇后体系的流变性能进行测试。在90℃以170s-1的速率剪切35min，测试结果见图15。由图可知，加入正辛醇后，体系的黏度大幅度降低，仅为2.2mPa·s左右，且随着剪切时间的增加没有明显的变化，表明正辛醇加入后使原来的压裂液体系快速破胶。
实施例16
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
根据中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 0090-91测定，该防冻压裂液的凝固点低于-45℃
实施例17
本实施例中，所述防冻清洁压裂液的配方如下表：
制备：在室温下将配方量的丙三醇和氯化钠加入到水中，再加入N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱，搅拌至N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱充分溶解并混合均匀得到防冻压裂液。
根据中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 0090-91测定，该防冻压裂液的凝固点低于-45℃。

Claims (10)

1.一种防冻清洁压裂液，其特征在于包括的组分及各组分的质量百分比如下：
表面活性剂2.0～15.0％，水溶性盐1.0～20.0％，醇28.0～55.0％，水36.0～55.0％。
2.根据权利要求1所述防冻清洁压裂液，其特征在于各组分及各组分的质量百分比为：表面活性剂2.0～5.0％，水溶性盐2.0～20.0％，醇28.0～55.0％，水38.0～55.0％，所述表面活性剂为疏水尾链为不饱和二十二碳烃基链的两性离子表面活性剂中的至少一种。
3.根据权利要求2所述防冻清洁压裂液，其特征在于所述疏水尾链为不饱和二十二碳烃基链的两性离子表面活性剂为N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱、N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱、N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱中的至少一种。
4.根据权利要求3所述防冻清洁压裂液，其特征在于所述疏水尾链为不饱和二十二烃基链的两性离子表面活性剂为N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基磺酸甜菜碱或N-(顺-二十二碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱。
5.根据权利要求1所述防冻清洁压裂液，其特征在于包含的组分及各组分的质量百分比为：表面活性剂9.0～15.0％，水溶性盐3.0～15.0％，醇33.0～52.0％，水36.0～50.0％，所述表面活性剂为疏水尾链为不饱和十八碳烃基链的两性离子表面活性剂中的至少一种。
6.根据权利要求5所述防冻清洁压裂液，其特征在于所述两性离子表面活性剂为N-(顺-十八碳-9-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基-N-丙基羟磺基甜菜碱。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述防冻清洁压裂液，其特征在于所述盐为水溶性无机盐或有机盐或二者的混合物。
8.根据权利要求1-6中任一权利要求所述防冻清洁压裂液，其特征在于所述醇为碳原子数2～5的二元或多元烷基醇中的至少一种。
9.根据权利要求8所述防冻清洁压裂液，其特征在于所述多元醇为丙三醇。
10.权利要求1～3中任一权利要求所述防冻清洁压裂液的制备方法，其特征在于在室温下将水、醇、盐按配方量混合搅拌均匀，再与配方量的表面活性剂混合并搅拌至完全溶解。
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