專利名稱：混合乳化劑及其在壓裂液中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乳化劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
壓裂液(fracturing fluid)是水力壓裂改造油氣層過(guò)程中的工作液，起著傳遞壓 力、形成和延伸裂縫、攜帶支撐劑的作用。壓裂液及其性能是影響壓裂成敗的重要因素，對(duì) 大型壓裂來(lái)說(shuō)這個(gè)因素更為突出。壓裂液及其性能對(duì)能否造出一條足夠尺寸的，有足夠?qū)?流能力的填砂裂縫是有密切關(guān)系的。在壓裂施工的各項(xiàng)費(fèi)用中，壓裂液要占1/2或更多，使 用恰當(dāng)性能的壓裂液也是提高壓裂經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。壓裂液是一個(gè)總稱，按照在不同階段注入井內(nèi)的壓裂液所起的作用，壓裂液組成 分為以下3類(1)前置液即不含支撐劑的壓裂液，用于形成和延伸地層裂縫，為支撐劑進(jìn)入地 層建立必要的空間，同時(shí)可以降低地層溫度以保持壓裂液粘度(2)攜砂液用于進(jìn)一步延伸裂縫，將支撐劑帶入壓裂裂縫預(yù)定位置，充填裂縫而 形成高滲透支撐裂縫帶。攜砂液實(shí)質(zhì)是一種混有支撐劑的壓裂液，用量很大，視地層情況、 液體性能和改造規(guī)模而定；(3)頂替液用于將井筒內(nèi)攜砂液全部頂入地層裂縫，避免井底沉砂。對(duì)于占液量絕大部分的前置液及攜砂液都應(yīng)具備一定的造縫能力并使壓裂后的 裂縫壁面及填砂裂縫有足夠的導(dǎo)流能力，這樣它們必須具備如下的性能要求(1)濾失少這是造長(zhǎng)縫、寬縫的重要性能。壓裂液的濾失性主要取決于它的粘度 與造壁性，粘度高則濾失少。在壓裂液中添加降濾失劑能改善造壁性，大大減少濾失量。(2)懸砂能力強(qiáng)壓裂液的懸砂能力主要取決于粘度，壓裂液只要有足夠高的粘 度，砂子即可完全懸浮，這對(duì)砂子在縫中的分布是非常有利的。(3)摩阻低壓裂液在管道中的摩阻越小，則在設(shè)備功率一定的條件下利用來(lái)造 縫的有效功率越多。摩阻過(guò)高不僅降低了設(shè)備的利用效率，甚至由于井口壓力過(guò)高而限制 了施工。(4)熱穩(wěn)定性和抗剪切穩(wěn)定性保證液體不能由于溫度升高或在機(jī)械剪切作用下 而使粘度大幅度降低。(5)配伍性壓裂液進(jìn)入地層后與地層中的巖石礦物接觸，不應(yīng)起不利于油氣滲 濾的物理或化學(xué)反應(yīng)，例如不要引起粘土膨脹或發(fā)生沉淀而堵塞地層。這種配伍性的要求 是非常重要的，往往有些低滲地層壓裂后效果不佳，有部分原因就是由于配伍性不好造成 的。(6)破膠快速、徹底保證壓裂液施工后能快速返排，提高施工效率。(7)殘?jiān)康徒档蛪毫岩簹堅(jiān)鼘?duì)地層的傷害。(8)貨源廣便于配制，成本適中，經(jīng)濟(jì)上切實(shí)可行?；谏鲜鲆?，如果僅僅使用現(xiàn)有的壓裂液，是難以完全滿足的，因此，必須要在現(xiàn)有的壓裂液中添加性能穩(wěn)定的乳化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種混合乳化劑，將0P-10和SpanSO進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕旌?，?其穩(wěn)定性得到顯著的提升。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種混合乳化劑，其特征在于，包括0P-10和SpanSO，其質(zhì)量比為5 15 85 95。所述0P-10和Span80的最優(yōu)質(zhì)量比為10 90。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了上述混合乳化劑的一種應(yīng)用，即其在壓裂液中作為 乳化劑使用。在壓裂液中，乳化劑主要用于降低兩種液體之間的界面張力，由于壓裂液一般都 是高溫、高堿條件下使用，因此要求乳化劑不僅具有良好的乳化穩(wěn)定性，還要求具有很高的 抗鹽性和耐溫性。為了達(dá)到壓裂液的使用要求，本發(fā)明使用了由0P-10和SpanSO組成的 混合乳化劑，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以明顯看出，混合乳化劑的乳化穩(wěn)定性、抗鹽性和耐溫性比單一的 0P-10或Span80要好很多。本發(fā)明主要用于壓裂液中，特別是交聯(lián)水包油乳化壓裂液中，其有益效果在于降 低殘?jiān)?、增加粘接能力，降低濃縮膠對(duì)支撐裂縫的傷害，使壓裂液徹底破膠。


圖1為本發(fā)明-實(shí)施例中單一 0P-10的乳化穩(wěn)定性示意圖。圖2為本發(fā)明-實(shí)施例中0P-10或SpanSO的混合液的乳化穩(wěn)定性示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。一種混合乳化劑，包括0P-10和Span80，其質(zhì)量比為5 15 85 95。所述0P-10和Span80的最優(yōu)質(zhì)量比為10 90。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了上述混合乳化劑的一種應(yīng)用，即其在壓裂液中作為 乳化劑使用。下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)將單一乳化劑的乳化穩(wěn)定性與本發(fā)明的乳化穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比。一.單一乳化劑的乳化穩(wěn)定性設(shè)油水體積比10 90，溫度60°C，不同乳化劑0P-10加量下形成的乳狀液穩(wěn)定
性，結(jié)果見(jiàn)圖1。通過(guò)稀釋法判斷出所形成的乳狀液均為0/W型。從圖1可以看出，乳化劑形成的 乳狀液表現(xiàn)為隨著時(shí)間的增加，乳化層體積逐漸減小，隨著乳化劑加量的增加，相同時(shí)間下 的乳化層體積逐漸增大，但當(dāng)加量增加到0. 6%以后，相同時(shí)間下的乳化層體積相差不大， 這主要是由于乳化劑分子在乳液液滴界面上的吸附達(dá)到飽和后，界面能降到了最低值，此 時(shí)通過(guò)增加乳化劑用量來(lái)提高乳化效率已無(wú)多大意義。二.混合乳化劑的乳化穩(wěn)定性
將0P-10與Span80(失水山梨醇單油酸脂，HLB值4. 3)按不同質(zhì)量配比混合，得 到不同HLB值下的混合乳化劑。設(shè)混合乳化劑加量為0.6%，油水體積比10 90下的乳化 穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)溫度60°C，結(jié)果見(jiàn)圖2。從圖2可以看出，0P-10與SpanSO混合后的乳化穩(wěn)定性比單一乳化劑的乳化穩(wěn)定 性高很多，在m(OP-lO) m(Span80) =7 3時(shí)形成的混合乳化劑乳化效率最高，2h內(nèi)乳 狀液基本不分層，此時(shí)混合乳化劑的HLB值在11.4左右?；旌先榛瘎┓肿娱g的相互作用， 使界面膜中分子的排列更緊密，形成的膜具有相當(dāng)高的強(qiáng)度，不易破裂，因此所形成的乳狀 液更穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.混合乳化劑，其特征在于，包括0P-10和Span80，其質(zhì)量比為5 15 85 95。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合乳化劑，其特征在于，所述0P-10和SpanSO的質(zhì)量比為 10 90。
3.權(quán)利要求1所述的混合乳化劑在壓裂液中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種混合乳化劑，屬于壓裂液乳化技術(shù)，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中單一乳化劑性能差的問(wèn)題。該混合乳化劑包括OP-10和Span80，其質(zhì)量比為5～15∶85∶95。所述OP-10和Span80的最優(yōu)質(zhì)量比為10∶90。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了上述混合乳化劑的一種應(yīng)用，即其在壓裂液中作為乳化劑使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有更高的乳化穩(wěn)定性、抗鹽性和抗溫性。
文檔編號(hào)B01F17/42GK102091563SQ200910216748
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者黃友華 申請(qǐng)人:武侯區(qū)巔峰機(jī)電科技研發(fā)中心