一种页岩油压裂液用原油萃取剂及其制备方法与应用.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710573032.4 (22)申请日 2017.07.14 (71)申请人 陕西森瑞石油技术开发有限公司 地址 710018 陕西省西安市经开区凤城五 路MAX未来A座7层 (72)发明人 李养池陈杰田义罗春龙 (74)专利代理机构 西安嘉思特知识产权代理事 务所(普通合伙) 61230 代理人 刘长春 (51)Int.Cl. C09K 8/68(2006.01) (54)发明名称 一种页岩油压裂液用原油萃取剂及其制备 方法与应用 (57)摘要 本发明属于油气田化学技术领。

2、域， 公开一种 页岩油压裂液用原油萃取剂， 以质量百分比计， 各组分的投料量占比为： 氟碳表面活性剂1 1.5、 十二烷基二甲基苄基氯化铵3035、 十二烷基三甲基氯化铵1520、 磷基羧酸盐 58、 水2240。 该原油萃取剂用于压 裂过程中原油采出率的提高， 其使用方法是直接 加入压裂液中， 原油萃取剂的用量占压裂液用量 的13。 本发明能使原油与水的界面张力降 至较低的程度， 使得原油易于剥落和流动， 制备 方法简单， 成本低， 可满足高排量施工以及现场 连线混配， 适于在油气田作业的推广应用。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 107502331 A 2017.12.22 C。

3、N 107502331 A 1.一种页岩油压裂液用原油萃取剂， 用于提高压裂过程中原油采出率， 以质量百分比 计， 各组分的投料量占比为： 2.根据权利要求1所述的页岩油压裂液用原油萃取剂， 其特征在于， 所述氟碳表面活性 剂选用TF-1氟碳表面活性剂或SR18Y氟碳表面活性剂。 3.根据权利要求1所述的页岩油压裂液用原油萃取剂， 其特征在于， 所述磷基羧酸盐选 用2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐。 4.一种制备权利要求1所述的页岩油压裂液用原油萃取剂的方法， 其特征在于将溶剂 水称量后泵入反应釜中， 再将氟碳表面活性剂投入反应釜中， 开启搅拌， 缓慢加入十二烷基 二甲基苄基氯化铵、 十二。

4、烷基三甲基氯化铵、 磷基羧酸盐， 搅拌均匀即可制得所述原油萃取 剂。 5.根据权利要求4所述的制备方法， 所得原油萃取剂的pH值为68， 在原油萃取剂浓度 1、 50条件下的界面张力小于0.001mN/m， 原油萃取率大于45。 6.权利要求1所述的页岩油压裂液用原油萃取剂的应用， 所得原油萃取剂加入压裂液 中， 所述原油萃取剂的用量占压裂液用量的13。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107502331 A 2 一种页岩油压裂液用原油萃取剂及其制备方法与应用 技术领域 0001 本发明属于油气田化学技术领域， 具体涉及一种页岩油压裂液用原油萃取剂， 主 要用于压裂过程中原油采出率的提高。 。

5、背景技术 0002 据美国 油气 公布的统计数字， 全世界页岩油储量约11万亿13万亿吨， 远远超 过石油储量。 全球页岩油产于寒武系至第三系， 主要分布于美国、 刚果、 巴西、 意大利、 摩洛 哥、 约旦、 澳大利亚、 中国和加拿大等9个国家。 0003 中国页岩油资源储量同样丰富， 根据20042006年新一轮中国油气资源评价结 果， 中国页岩油资源7199.4亿吨， 页岩油可采资源2432.4亿吨； 页岩油资源476.4亿吨， 页岩 油可采资源159.7亿吨， 页岩油可回收资源119.8亿吨， 遍布20个省和自治区、 47个盆地和80 个含矿区， 主要分布在松辽、 鄂尔多斯、 准噶尔、 。

6、柴达木、 伦坡拉、 羌塘、 茂名、 大杨树、 抚顺等 9个盆地。 其中， 松辽、 鄂尔多斯、 准噶尔等3个盆地油页岩资源占全国的74.24， 可回收页 岩油占全国总量的64.25。 吉林、 辽宁和广东三个省份的储量最大。 0004 如何将页岩油气藏中的原油尽可能的、 经济有效地开采出来， 是一个极有吸引力 的问题， 也是世界性的难题。 与勘探新油田不同， 提高采收率问题自油田发现到开采结束， 自始至终地贯穿于整个开发全过程， 可以说， 提高采收率是油田开采永恒的主题。 0005 目前， 页岩油气田开发所占的比重越来越大。 一般认为， 能使原油采收率大幅提高 应具备以下条件： (1)能使原油与水。

7、的界面张力降至较低的程度， 比如应低于0.001mN/m， 以 降低岩层对原油的吸附作用； (2)具有适宜的溶解度、 pH值； (3)在储油层的环境中， 能长时 间保持理化稳定性， 能与大部分的储油层接触， 提高驱油率； (4)具有可以接受的成本。 发明内容 0006 鉴于页岩油气田开发的特殊性， 现有页岩油压裂液用原油萃取剂的实际应用效果 并不理想， 主要表现在： 难以有效地降低岩层对原油的吸附作用， 原油不易从岩石表面剥落 和流动； 普适性差， 理化性能在不同的储油层中表现不一致， 与入井工作液的配伍性差。 针 对现有原油萃取剂的技术缺陷， 本发明提供了一种页岩油压裂液用原油萃取剂。 这种。

8、原油 萃取剂具有超低界面(界面低于0.001mN/m)， 能够耐高矿化度地层水， 具备应用的广谱性， 同时价格合理。 0007 本发明所述页岩油压裂液用原油萃取剂(以下简称为原油萃取剂)， 是氟碳表面活 性剂、 十二烷基二甲基苄基氯化铵、 十二烷基三甲基氯化铵、 磷基羧酸盐和水的混合物。 具 体而言， 这种原油萃取剂以质量百分比计， 各组分的投料量占比为： 说明书 1/6 页 3 CN 107502331 A 3 0008 0009 本发明所述原油萃取剂， 用于压裂过程中原油采出率的提高。 作为一优选的实施 方式， 所述氟碳表面活性剂选用TF-1氟碳表面活性剂或SR18Y氟碳表面活性剂。 氟碳。

9、表面活 性剂就是以氟碳链取代碳氢链作为分子中非极性基团的表面活性剂， 分为阴离子、 阳离子、 非离子、 两性氟碳表面活性剂， 以及其他类型的氟碳表面活性剂如含硅氟碳表面活性剂、 混 杂型表面活性剂、 长链型表面活性剂和无亲水基氟碳表面活性剂等。 在本发明的实施例中， 可以具体选用TF-1氟碳表面活性剂， 或是陕西森瑞石油技术开发有限公司制造的SR18Y氟 碳表面活性剂。 在此， 本发明对氟碳表面活性剂的具体型号不作特别的限定。 0010 一方面， 本发明还给出了一种制备所述原油萃取剂的方法。 具体而言， 将溶剂水称 量后泵入反应釜中， 再将氟碳表面活性剂投入反应釜中， 开启搅拌， 缓慢加入十二。

10、烷基二甲 基苄基氯化铵、 十二烷基三甲基氯化铵、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐， 搅拌均匀即可制 得所述原油萃取剂。 0011 采用上述制备方法， 所得原油萃取剂的性能测试指标： 所得原油萃取剂的pH值为6 8， 在原油萃取剂浓度1、 50条件下的界面张力小于0.001mN/m， 原油萃取率大于45。 这种原油萃取剂呈中性， 或是弱酸性， 或是弱碱性， 环境友好， 可以与压裂液配伍使用。 0012 再者， 本发明还给出了所述原油萃取剂的应用。 按照配制的压裂液计算所述原油 萃取剂的用量， 向压裂液中加注所述原油萃取剂即可。 即所得原油萃取剂直接加入压裂液 中， 所述原油萃取剂的用量占压。

11、裂液用量的13。 0013 本发明所述页岩油压裂液用原油萃取剂， 至少具有下述的有益效果或优点。 0014 (1)本发明所述原油萃取剂是氟碳表面活性剂、 十二烷基二甲基苄基氯化铵、 十二 烷基三甲基氯化铵、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐和水的组合物， 制备方法简单， 成本低， 可满足高排量施工以及现场连线混配， 适于在油气田作业的推广应用。 0015 (2)本发明所述原油萃取剂在岩石表面上吸附形成超薄膜， 降低了原油与岩石表 面间的粘附力， 使得原油易于剥落和流动。 0016 (3)本发明所述原油萃取剂在注井压裂时可降低岩层对原油的吸附作用， 在储油 层的环境中， 能长时间保持理化稳定。

12、性， 耐盐性好， 对电解质不敏感， 能与大部分的储油层 接触， 提高原油萃取率。 附图说明 0017 图1是页岩油压裂液用原油萃取剂的使用浓度与界面张力的对应关系图。 具体实施方式 0018 下面通过实例对本发明做进一步说明， 需要说明的是下述的实例仅仅是本发明其 说明书 2/6 页 4 CN 107502331 A 4 中的例子， 不代表本发明所限定的权利保护范围， 本发明的权利保护范围以权利要求书为 准。 0019 实施例1 0020 本实施例给出一种优选的页岩油压裂液用原油萃取剂的组成， 以质量百分比计， 各组分的投料量占比为： 氟碳表面活性剂1、 十二烷基二甲基苄基氯化铵30、 十二烷。

13、基 三甲基氯化铵15、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐5， 水49。 本实施例的氟碳表面活性 剂选用TF-1氟碳表面活性剂。 0021 制备方法： 将溶剂水49kg称量后， 足量泵入反应釜中， 再将TF-1氟碳表面活性剂 1kg投入反应釜中， 开启搅拌， 搅拌速度可以适当调整； 缓慢加入十二烷基二甲基苄基氯化 铵30kg、 十二烷基三甲基氯化铵15kg、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐5kg， 在常温下搅拌1h 即可制得所述液阻效应解除剂。 经测定， 本实施例所述液阻效应解除剂的pH为6.2， 呈弱酸 性。 0022 实施例2 0023 本实施例给出一种优选的页岩油压裂液用原油萃取。

14、剂的组成， 以质量百分比计， 各组分的投料量占比为： 氟碳表面活性剂1.2、 十二烷基二甲基苄基氯化铵33、 十二烷 基三甲基氯化铵16、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐6， 水43.8。 本实施例的氟碳表面 活性剂选用SR18Y氟碳表面活性剂。 0024 制备方法： 将溶剂水43.8kg称量后， 足量泵入反应釜中， 再将SR18Y氟碳表面活性 剂1.2kg投入反应釜中， 开启搅拌， 搅拌速度可以适当调整； 缓慢加入十二烷基二甲基苄基 氯化铵33kg、 十二烷基三甲基氯化铵16kg、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐6kg， 在常温下搅 拌1h即可制得所述液阻效应解除剂。 经测定， 。

15、本实施例所述液阻效应解除剂的pH为6， 呈弱 酸性。 0025 实施例3 0026 本实施例给出一种优选的页岩油压裂液用原油萃取剂的组成， 以质量百分比计， 各组分的投料量占比为： 氟碳表面活性剂1.4、 十二烷基二甲基苄基氯化铵32、 十二烷 基三甲基氯化铵18、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐7， 水41.6。 本实施例的氟碳表面 活性剂选用SR18Y氟碳表面活性剂。 0027 制备方法： 将溶剂水41.6kg称量后， 足量泵入反应釜中， 再将SR18Y氟碳表面活性 剂1.4kg投入反应釜中， 开启搅拌， 搅拌速度可以适当调整； 缓慢加入十二烷基二甲基苄基 氯化铵32kg、 十二烷基。

16、三甲基氯化铵18kg、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐7kg， 在常温下搅 拌1h即可制得所述液阻效应解除剂。 经测定， 本实施例所述液阻效应解除剂的pH为7.2， 呈 中性。 0028 实施例4 0029 本实施例给出一种优选的页岩油压裂液用原油萃取剂的组成， 以质量百分比计， 各组分的投料量占比为： 氟碳表面活性剂1.5、 十二烷基二甲基苄基氯化铵35、 十二烷 基三甲基氯化铵20、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐8， 水35.5。 本实施例的氟碳表面 活性剂选用SR18Y氟碳表面活性剂。 0030 制备方法： 将溶剂水35.5kg称量后， 足量泵入反应釜中， 再将SR18Y氟。

17、碳表面活性 剂1.5kg投入反应釜中， 开启搅拌， 搅拌速度可以适当调整； 缓慢加入十二烷基二甲基苄基 说明书 3/6 页 5 CN 107502331 A 5 氯化铵35kg、 十二烷基三甲基氯化铵20kg、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐8kg， 在常温下搅 拌1h即可制得所述液阻效应解除剂。 经测定， 本实施例所述液阻效应解除剂的pH为8， 呈弱 碱性。 0031 实施例5 0032 本实施例给出一种优选的页岩油压裂液用原油萃取剂的组成， 以质量百分比计， 各组分的投料量占比为： 氟碳表面活性剂1.2、 十二烷基二甲基苄基氯化铵34、 十二烷 基三甲基氯化铵18、 2-磷酰-1,2。

18、,4-丁烷三羧酸钠盐6， 水40.8。 本实施例的氟碳表面 活性剂选用SR18Y氟碳表面活性剂。 0033 制备方法： 将溶剂水40.8kg称量后， 足量泵入反应釜中， 再将SR18Y氟碳表面活性 剂1.2kg投入反应釜中， 开启搅拌， 搅拌速度可以适当调整； 缓慢加入十二烷基二甲基苄基 氯化铵35kg、 十二烷基三甲基氯化铵18kg、 2-磷酰-1,2,4-丁烷三羧酸钠盐6kg， 在常温下搅 拌1h即可制得所述液阻效应解除剂。 经测定， 本实施例所述液阻效应解除剂的pH为7.5， 呈 弱碱性。 0034 实施例6 0035 页岩油压裂液用原油萃取剂的理化稳定性评价。 0036 在适量水中按一。

19、定的配方量加入相应的破乳剂、 阻垢剂、 杀菌剂、 粘土稳定剂、 助 排剂等， 将配好的溶液分三等份。 在三份溶液中， 分别加入页岩油压裂液用原油萃取剂1、 2、 3(质量比)， 进一步放入90水浴中观察。 实验结果显示， 在72h后， 不同页岩油压裂 液用原油萃取剂添加量的溶液均保持稳定， 未见分层， 即页岩油压裂液用原油萃取剂溶液 理化稳定性良好。 0037 实施例7 0038 页岩油压裂液用原油萃取剂溶液界面张力评价。 0039 本实施例采用美国科诺工业有限公司TX-500C旋转滴表界面张力仪测试， 不同浓 度下页岩油压裂液用原油萃取剂的界面张力测定结果见图1。 从图1中可以看出， 页岩油。

20、压 裂液用原油萃取剂能够有效的降低界面张力， 最低达到0.0002mN/m， 当页岩油压裂液用原 油萃取剂溶液浓度大于3时， 随着浓度的增加界面张力降低并不明显。 通过本实验可以获 知， 页岩油压裂液用原油萃取剂的用量以13为宜。 0040 实施例8 0041 页岩油压裂液用原油萃取剂溶液萃取率评价。 0042 为了评价页岩油压裂液用原油萃取剂的萃取率， 本实施例对页岩油压裂液用原油 萃取剂进行模拟萃取试验。 具体操作如下： 将所选岩心抽真空， 添加各种压裂用添加剂溶 液， 测定岩心参数， 然后将岩心饱和油， 在试验温度下老化7天后， 用各种压裂用添加剂溶液 以0.5mL/min的泵速驱替至含。

21、水率大于98以上， 以同样的速度注入10g/L的页岩油压裂液 用原油萃取剂， 接着分别用自来水和矿水(矿质水)驱至含水98后， 结束试验。 模拟萃取试 验结果见表1。 岩心号92-1-11和92-1-14为80用自来水驱， 92-1-15和92-1-18为80矿物 质水驱， 92-1-13、 92-1-16为120矿物质水驱。 0043 表1， 页岩油压裂液用原油萃取剂的模拟萃取试验结果 说明书 4/6 页 6 CN 107502331 A 6 0044 0045注： 岩心参数Kw渗透率；孔隙度； L岩心长度； D岩心直径。 水驱萃取率， 是 指未添加页岩油压裂液用原油萃取剂的原油采收率。 产。

22、品萃取率， 是指添加页岩油压裂液 用原油萃取剂的原油采收率。 R表示水驱萃取率、 产品萃取率二者的差值。 0046 实验结果(表1)显示， 注入页岩油压裂液用原油萃取剂溶液可显著地提高原油采 收率， 且在高温高盐条件下同样适用。 0047 实施案例9 0048 现场应用(以王家坪老井改造为例)。 王家坪长6储层属三角洲前缘相沉积砂体， 储 层分布广泛， 厚度稳定， 为正反旋回砂体叠加沉积， 是一个典型的特低渗透油藏。 0049 该区块存在注入水压力不高， 地层亏空严重， 地层压力恢复慢等问题， 针对该问 题， 在现场采用本发明的页岩油压裂液用原油萃取剂。 在使用所述原油萃取剂之前(措施 前)的。

23、产量见表2， 使用所述原油萃取剂之后(措施后)的产量见表3。 0050 表2所示9口井在整个区块产量属于最低， 含水量大， 产液量和产油量相对最低。 针 对该问题， 根据现场实际选用实施例5所述的原油萃取剂， 添加量为2.3。 采取措施后的油 井产量见表3。 从表3看出， 措施后的9口油井产量都有不同程度的恢复， 最低增产0.27吨/ 天， 最高达到1.42吨/天。 0051 表2， 使用所述原油萃取剂之前的油井产量 0052 0053 表3， 使用所述原油萃取剂之后的油井产量 说明书 5/6 页 7 CN 107502331 A 7 0054 0055 上面结合实施例对本发明做了进一步的叙述， 但本发明并不限于上述实施方式， 在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内， 还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出 各种变化。 说明书 6/6 页 8 CN 107502331 A 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 107502331 A 9 。