一种纳米复合纤维清洁压裂液及其制备方法.pdf

(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(10)申请公布号CNCN103555312103555312A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310528685.2(22)申请日2013.10.30(71)申请人中联煤层气有限责任公司地址100011北京市东城区安定门外大街甲88号中联煤层气有限责任公司申请人中国石油大学（北京）(72)发明人孟尚志郭本广赵军张劲莫日和张文忠肖丽佳张飞侯腾飞(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵(51)Int.Cl.C09K8/68(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图1页附图1页(54)发明名称一种纳米复合纤维清洁压裂液及其制备方法(57)摘要本发明提供一种纳米复合纤维清洁压裂液，包括：0.01wt%～0.2wt%的纳米纤维复合物；0.8wt%～1.5wt%的纤维分散剂；3wt%～5wt%的防膨剂；0.3wt%～0.6wt%的调理剂；0.1wt%～0.3wt%的防垢剂；余量为水；所述纳米纤维复合物为聚合物/无机离子纳米复合纤维、聚合物/碳纳米管复合纤维或聚合物/层状填料复合纤维。由于纳米复合纤维均匀分散在压裂液中，能够形成纤维网络，因此提高了压裂液的携砂性能，并且改变了沉降方式，减慢了支撑剂的沉降速率。其次，所述纳米复合纤维还可以有效预防支撑剂回流，有效降低滤失率，对煤层伤害率仅为3%～10%。CN103555312ACN10352ACN103555312A权利要求书1/1页1.一种纳米复合纤维清洁压裂液，包括：0.01wt%～0.2wt%的纳米纤维复合物；0.8wt%～1.5wt%的纤维分散剂；3wt%～5wt%的防膨剂；0.3wt%～0.6wt%的调理剂；0.1wt%～0.3wt%的防垢剂；余量为水；所述纳米纤维复合物为聚合物/无机离子纳米复合纤维、聚合物/碳纳米管复合纤维或聚合物/层状填料复合纤维。2.根据权利要求1所述的纳米复合纤维清洁压裂液，其特征在于，所述纳米纤维复合物的纤维表面和端面颗粒以50～70nm均匀分散。3.根据权利要求2所述的纳米复合纤维清洁压裂液，其特征在于，所述纳米纤维复合物的长度为0.5～1cm。4.根据权利要求3所述的纳米复合纤维清洁压裂液，其特征在于，所述纳米纤维复合物为聚合物/蒙脱土纳米复合纤维、聚合物/石墨纳米复合纤维、聚合物/金属氧化物纳米复合纤维。5.根据权利要求4所述的纳米复合纤维清洁压裂液，其特征在于，所述聚合物/蒙脱土纳米复合纤维的制备方法为：将蒙脱土水溶液与十六烷基三甲基氯化铵在硅烷偶联剂作用下反应，得到有机蒙脱土；将所述有机蒙脱土与聚合物共混挤出，得到粒料；将所述粒料经纺丝，得到聚合物/蒙脱土纳米复合纤维。6.根据权利要求1所述的纳米复合纤维清洁压裂液，其特征在于，所述纤维分散剂为阴离子表面活性剂。7.根据权利要求1所述的纳米复合纤维清洁压裂液，其特征在于，所述防膨剂为氯化钾或氯化钠。8.根据权利要求1所述的纳米复合纤维清洁压裂液，其特征在于，所述调理剂为氢氧化钠或氢氧化钾。9.根据权利要求1所述的纳米复合纤维清洁压裂液，其特征在于，所述防垢剂为乙二胺四乙酸二钠。10.一种纳米复合纤维清洁压裂液的制备方法，包括以下步骤：将0.01wt%～0.2wt%的纳米纤维复合物，0.8wt%～1.5wt%的纤维分散剂，3wt%～5wt%的防膨剂，0.3wt%～0.6wt%的调理剂和0.1wt%～0.3wt%的防垢剂加入水中，搅拌溶解，得到纳米复合纤维清洁压裂液；所述纳米纤维复合物为聚合物/无机离子纳米复合纤维、聚合物/碳纳米管复合纤维或聚合物/层状填料复合纤维。2CN103555312A说明书1/7页一种纳米复合纤维清洁压裂液及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及煤层气井压裂增产技术领域，特别涉及纳米复合纤维清洁压裂液及其制备方法。背景技术[0002]煤层气是一种由煤层生成并主要以吸附状态储集于煤层中的以甲烷为主要成分的非常规天然气。其热值与常规天然气相当，是通用煤气的2～5倍，燃烧后很少产生污染物，属于优质洁净气体能源。[0003]煤层气储层具有低孔、低渗的特征，自然产能低，通常需要采取压裂施工才能获得适当的工业产量，实现经济开采。水力压裂煤层是完井-增产措施最常见的也是最重要的手段之一。其原理为：利用水动力在井眼形成高压，当压力超过煤层抗压强度后，煤层裂缝张开并开始延伸，形成大量“T”型裂缝；继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，沟通煤层裂隙，改善煤层的渗流特性，提高煤层渗流能力；最后通过煤层气排水-降压-解吸的过程，达到正常排