CN1011142B - 稳定压裂液的方法 - Google Patents
稳定压裂液的方法Info
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Abstract
公开了至少含有一种瓜耳胶和其衍生物的压裂液的稳定方法，包括把至少一种稳定用化合物，即至少将2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑化合物中的一种加到压裂液中。这种稳定的方法能防止在较高温度下压裂液降解，即，防止其流变性降低，从而保证压裂操作能顺利进行。
Description
本发明涉及一种稳定压裂液的方法，特别是涉及一种在高温下不降低其流变性的稳定压裂液的方法，从而可以顺利地进行压裂操作。
近年来，为了增加石油和天然气的产量，已广泛地采用了压裂技术，即在很高压力下将一种流体注入到造岩油气层中以破坏岩石，使油气层产生裂缝，同时用支撑物（支撑剂），例如粗砂来支持或保持裂缝，从而提高石油和天然气产量。
在压裂技术中所用的流体即压裂液，主要采用水与溶解在其中的聚合物或水与溶解在其中并交联了的聚合物该流体应具备的主要的功能之一是具有流变性，以便在油层中能形成裂缝，并向其中输送支撑剂。另一功能是流体效率，也就是说漏失量小。用于流体的聚合物是瓜耳胶和/或其衍生物，主要用羟基丙基瓜耳胶，羟基乙基瓜耳胶和羧基甲基瓜耳胶。
近些年来，石油和天然气的勘探很难具有商业价值，除非在更深的地层中勘探。因此，地层中的温度往往升高，在很多情况下可升到90℃或更高。
在如此高的地层温度下，压裂液中所用的瓜耳胶和/或其衍生物就要变质或分解，从而导致流体的流变性降低，并给压裂操作带来严重的困难。因此，如果在高温下能防止压裂液由于降解（如分解造成）使流变性降低，就可以满意地得到压裂液固有的功能。
本发明力图克服上述难题并提供一种方法，即用此法可使含有瓜耳胶和/或其衍生物的压裂液在高温下不发生降解。
已发现，可以通过至少将2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑
中的一种化合物，加到压裂液中，而实现上述目的。
本发明的目的是指明一种稳定至少含有一种瓜耳胶或其衍生物的压裂液的方法，此法包括至少把2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑中选出的一种稳定用化合物加到压裂液中去。
根据本发明的方法，至少将一种选自2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑的化合物，加到至少含有一种瓜耳胶或其衍生物的压裂液中。加入这些化合物的压裂液与那些不含这些化合物的压裂液相比，流变性在高温下大大提高了。
适用于本发明稳定方法的化合物2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑可分别用式（1）和式（2）表示，
其中每个R1、R2、R3、R4代表氢原子或低级烷基（最好是甲基或乙基），X是氢原子、碱金属原子、或是铵基。
稳定用化合物所加的量最好是从0.001到0.1份（以100份压裂液重量为基础），如果所加化合物的量少于0.001份（重量），则稳定效果往往不好。另一方面，如果所加化合物重量超过0.1份（重量）效果也不会增加，也就是说添加10份（重量）的化合物与添加0.1份（重量）的化合物，其效果大体相同。因此，从经济观点来讲，所加化合物的重量超过0.1份是不利的。
本发明的化合物能以不同的方式加入，例如化合物可以直接加到压裂液中，或者将其予先加到瓜耳胶和/或其衍生物中，或者在制备瓜耳胶和/或其衍生物的过程中加入。
瓜耳胶是从称为Cyamopsis Tetragonoloba的一种豆类植物的种子中得到的，并已广泛应用。它的衍生物如羟基丙基瓜耳，羟基乙基瓜耳和羟基甲基瓜耳也已广泛的应用。
瓜耳胶或其衍生物在压裂液中的总含量一般是0.01%到30%（重量），最好是0.02到15%（以压裂液的总重量为基础）
一般压裂液中的常用添加剂，如胶粘剂（如羟基乙基纤维素和羧基甲基羟乙基纤维素），烃类、甲醇，交联剂，表面活性剂，pH调节剂，流体滤失调节剂，支撑剂和粘土膨胀抑制剂都可以加到压裂液中。
将加入本发明化合物的压裂液在大约90℃到大约200℃的高温条件下储存，并与原来不含有本发明化合物的压裂液相比，可以看出其流变性，即表现粘度（AV），塑性粘度（PV），和屈服值（YP）都是相当高的。因此本发明的稳定方法可以使压裂操作顺利进行。
本发明较详细地描述可参看下面的实施例。
在现场，由于温度和压力条件难以控制，因此，压裂液降解作用再现性的测定是个问题。为试验以下实施例，把压裂液放在高温滚炉
中老化，随后，在25℃下用范氏VG35型粘度计测定其流变性，本发明的稳定方法与不含本发明化合物的压裂液用常规方法进行对比。
实施例1-4和比较例1
把瓜耳胶（1%（重量），其粘度用布氏粘度计测定，用3号转子，转速为6转/分，在25℃下，粘度是7，800厘泊）溶在人工合成的海水中（按ASTM D-1141方法，下面的合成海水也都是按照ASTM D-1141法制备）配成瓜耳胶溶液的浓度为1%（重量）的压裂液。把2-巯基苯并咪唑钠盐（MBI-Na），以0.003，0.01，0.03或0.1份（重量）依次加到配制好的100份（重量）的压裂液中。不含有MBI·Na的压裂液和含有MBI·Na的每种压裂液都分别在120℃下老化6小时，随后测定它们的流变性，结果列于表1。
表1
实施例号 MBI·Na加入量 AV PV YP
（重量份数） （厘泊） （厘泊） （磅/100平方英尺）
对比例1 无 7 6 0
实施例1 0.003 30 20 17
实施例2 0.01 59 22 69
实施例3 0.03 64 24 80
实施例4 0.1 69 24 86
实施例5-8和对比例2
将与实施例1相同的瓜耳胶按浓度为1%（重量）溶在合成海水
中，配制压裂液。把0.005，0.01，0.05，或0.1份（重量）的2-巯基苯并咪唑（MBI）分别加到100份（重量）的压裂液中。不含MBI的压裂液和含有MBI的每种压裂液依次在100℃下老化6小时，然后测定它们的流变性，其结果列在表2中。
表2
实施例号 MBI加入量 AV PV YV
（重量份数） （厘泊） （厘泊） （磅/100平方英尺）
对比例2 无 10 9 1
实施例5 0.005 40 20 69
实施例6 0.01 44 21 76
实施例7 0.05 50 21 80
实施例8 0.1 50 21 81
实施例9-12和对比例3
把羧丙基瓜耳（1%（重量），用布氏粘度计测定粘度，3＃转子，转速为6转/分，25℃下粘度为6，800厘泊）溶在合成海水中，配制成的压裂液浓度为0.6%（重量）。把在环上用甲基取代了的2-巯基苯并咪唑钠盐（MMBI·Na）按0.002，0.006，0.02或0.06份（重量），分别加到配制好的100份（重量）的压裂液中。不含MMBI·Na的压裂液和含有MMBI·Na的每种压裂液依次在130℃下老化8小时。然后测定流变性，结果列于表3。
表3
实施例号 MMBI·Na加入量 AV PV YP
（重量份数） （厘泊） （厘泊） （磅/100平方英尺）
对比例3 无 10 7 1
实施例9 0.002 21 14 28
实施例10 0.006 26 15 39
实施例11 0.02 30 16 44
实施例12 0.06 32 16 47
实施例13-16
用与实施例1相同的瓜耳胶溶在合成海水中，所配制的压裂液浓度为1%（重量）。把2-巯基苯并噻唑钠盐（MBT·Na）以0.003，0.01，0.03和0.1份（重量）加到已配制好的100份（重量）的压裂液中。不含MBT·Na的压裂液和含有MBT·Na的每种压裂液依次在130℃下老化8小时。然后测其流变性，结果列于表4中。
表4
实施例号 MBT·Na加入量 AV PV YP
（重量份数） （厘泊） （厘泊） （磅/100平方英尺）
比较例4 无 6 5 0
实施例13 0.003 26 18 11
实施例14 0.01 49 22 38
实施例15 0.03 60 23 72
实施例16 0.1 61 23 74
实施例17-20和对比例5
用与实施例5相同的羟基丙基瓜耳溶在合成海水中，制备成1%（重量）浓度的压裂液。把2-巯基苯并噻唑（MBT）以0.003，0.01，0.03或0.01份（重量）加到已配制好的100份（重量）的压裂液中。不含MBT的压裂液和含有MBT的每种压裂液依次在140℃下老化3小时。然后测定其流变性，结果列于表5。
表5
实施例号 MBT加入量 AV PV YP
（重量份数） （厘泊） （厘泊） （磅/100平方英尺）
对比例5 无 26 15 39
实施例17 0.003 54 31 60
实施例18 0.01 78 33 80
实施例19 0.03 83 34 92
实施例20 0.1 86 34 103
从上面结果可以明显看出，本发明的稳定压裂液的方法是非常优良的。
本发明已有详细叙述并有专门实施例作参考，因此专业技术熟练的人，可以进行各种变化和改进，而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (6)
1、一种至少含有一种瓜耳胶和其衍生物的压裂液的稳定方法，其特征在于该方法是将至少一种稳定用化合物加到压裂液中，该化合物选自2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑化合物。
2、根据权利要求1的稳定方法，其中2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑化合物分别用式（1）和式（2）表示，
其中每个R1，R2，R3及R4，表示氢原子或低级烷基
X是氢原子，碱金属原子，或铵基。
3、根据权利要求2的稳定方法，其中所说的低级烷基是甲基或乙基。
4、根据权利要求1的稳定方法，其中每100份（重量）的压裂液，加入0.001到0.1份（重量）的稳定用化合物。
5、根据权利要求1的稳定方法，其中瓜耳胶和其衍生物的总含量以压裂液的总重量为基础是0.01到30%（重量）。
6、根据权利要求5的稳定方法，其中瓜耳胶和其衍生物的总含量以压裂液的总重量为基础是0.02到15%（重量）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 86105314 CN1011142B (zh) | 1984-04-02 | 1986-07-14 | 稳定压裂液的方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340984A JPS60208388A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 掘削流体組成物 |
| CN 86105314 CN1011142B (zh) | 1984-04-02 | 1986-07-14 | 稳定压裂液的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN86105314A CN86105314A (zh) | 1988-02-03 |
| CN1011142B true CN1011142B (zh) | 1991-01-09 |
Family
ID=25742234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 86105314 Expired CN1011142B (zh) | 1984-04-02 | 1986-07-14 | 稳定压裂液的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN1011142B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104342102A (zh) * | 2014-04-25 | 2015-02-11 | 北京世纪中星能源技术有限公司 | 用于油田油气井增产的不交联压裂液、其制备及施工方法 |
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1986
- 1986-07-14 CN CN 86105314 patent/CN1011142B/zh not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN86105314A (zh) | 1988-02-03 |
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