CN101508891B - 一种液体缓释酸破胶剂 - Google Patents

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Abstract

本品本发明属于油田化学品制备工艺领域，特别涉及一种油田破胶技术，具体是一种液体缓释酸破胶剂。本发明要克服现有破胶剂存在的操作性差、对施工效果影响较大，严重时会造成油井报废的问题。为克服现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案是：一种液体缓释酸破胶剂，包含酯类的供酸组分和有机溶剂保护剂组分，其质量比为1∶1～7，其中酯类是甲酸甲酯、甲酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯中的一种单一成分或几种成分的组合；有机溶剂是烷烃或液态酯。本发明产物释放缓慢，可以使施工可操作性和有效性大大提高，在完成压裂操作后，本发明产物最终可释放完全，破胶产物粘度低，可起到彻底破胶和及时返排的目的。

Description

一种液体缓释酸破胶剂
技术领域
本发明属于油田化学品制备工艺领域，特别涉及一种油田破胶技术，具体是一种液体缓释酸破胶剂。
背景技术
油田开发中后期，地下层的水力压裂是一种在回收石油产品物质时提高地下层渗透性的已知方法，是最有效的增产措施之一。由于岩层的孔隙度和渗透率较低，如不进行压裂就无法投入生产，这种方法将粘性液体压裂液倒入井眼，施加压力，引起压裂，流体中的支撑剂保持裂缝开口。破胶剂是压裂施工中必不可少的物质之一，在压裂用冻胶形成前，将破胶剂与压裂液一同泵注到井下。破胶剂的主要作用是降低或“破除”压裂液的粘度，而在完成压裂操作之前，破胶剂与压裂液之间的反应是不需要的，因此，破胶剂的释放速度和使用效果直接影响到压裂效果的好坏。
目前，破胶剂有液态酸破胶剂和固态胶囊破胶剂这两种。其中的应用最为广泛的是固态胶囊破胶剂，但存在自身制作复杂，造价高，与压裂液相容性不好，影响胶体性能等缺点。液态酸破胶剂，由于释放速度快，对胶体性能影响大，添加过多可能出现压裂液交联性能降低过快，造成提前破胶，导致压裂失败；添加过少，可能会产生不破胶、破胶不理想或反胶等不良现象，从而对施工效果产生较大影响，严重的会造成油井报废的问题。因此液态酸破胶剂的用量难以控制，操作性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体缓释酸破胶剂，以克服现有破胶剂存在的操作性差、对施工效果影响较大，严重时会造成油井报废的问题。
为克服现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案是：一种液体缓释酸破胶剂，包含酯类的供酸组分和有机溶剂保护剂组分，其质量比为1∶1～7，其中酯类是甲酸甲酯、甲酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯中的一种单一成分或几种成分的组合；有机溶剂是烷烃或液态酯。
上述有机溶剂是石油醚或醋酸丁酯。
本发明的原理是通过在20℃-50℃利用酯类水解缓慢产生酸来实现的，所用酯为易水解酯类，如甲酸酯类、草酸酯类等液态酯类，具有水中溶解度低，易水解特点。将酯类的供酸组分和有机溶剂保护剂两者混合均匀制成液体缓释酸破胶剂，在压裂液泵入井下过程中，将该破胶剂加入即可。在压裂过程中利用有机溶剂对酯的良好溶解性和有机溶剂与水的不相容性，有效抑制酯的扩散，从而减缓酯水解产生酸的速度，从而有效控制破胶速度。实验表明使用液体缓释原理破胶剂在15-30min内时可以使高粘度的压裂液冻胶水化破胶，并继续缓慢释放，最终破胶后的粘度小于5mpa.s。
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明利用液体缓释原理采用水中溶解度较低，易水解的低沸点酯做供酸成分，用在水中的溶解度更低的有机溶剂做保护剂，控制酯在水中的含量以达到控制酸的产生速度，从而实现缓慢释放酸的目的。本产品具有良好的缓释功能，且自身为液态，因此其制备方法简单，在常温下按配比将两者进行混合即可制成。由于其制备简单，因此为现场操作提供了可能，只要有最简单的容器，通过简单的操作即可制得使用方便的破胶剂。本发明产物在冻胶制备过程中加入，其有效成分释放缓慢，可以使施工可操作性和有效性大大提高，对压裂液胶体性能影响极小，可以为压裂施工提供足够的时间，在完成压裂操作后，本发明产物最终释放完全，破胶产物粘度低，可起到彻底破胶和及时返排的目的，从而减少对地层的二次伤害，促进压裂施工效果。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明做详细地说明。
所说的液体缓释酸破胶剂的加入量为压裂液冻胶质量的1％-5％。
实施例1，一种液体缓释酸破胶剂，是在常温下，将丙二酸二甲酯100g和石油醚400g放入1000mL的烧瓶中并搅拌均匀制得。本品加入到50公斤水基冻胶压裂液中，搅拌均匀，与压裂液一起同时泵注到井下。
甲酸乙酯水解，其化学分子式：
CHOOC2H5+H2O→HCOOH+C2H5OH
实施例2，一种液体缓释酸破胶剂，是在常温下，将草酸二乙酯100g，醋酸丁酯300g放入1000mL的烧瓶中并搅拌均匀制得。本品加入到10公斤水基冻胶压裂液中，搅拌均匀，与压裂液一起同时泵注到井下。
草酸二乙酯水解，其化学分子式：
Figure G2009100214902D00031
实施例3，一种液体缓释酸破胶剂，是在常温下，将甲酸乙酯100g，醋酸丁酯500g放入1000mL的烧瓶中并搅拌均匀制得。本品加入到30公斤水基冻胶压裂液中，搅拌均匀，与压裂液一起同时泵注到井下。
丙二酸二甲酯水解，其化学分子式为：
Figure G2009100214902D00041
实施例4，一种液体缓释酸破胶剂，是在常温下，将甲酸乙酯100g，丙二酸二甲酯200g和石油醚450g放入1000mL的烧瓶中并搅拌均匀制得。本品加入到20公斤水基冻胶压裂液中，搅拌均匀，与压裂液一起同时泵注到井下。
实施例5，一种液体缓释酸破胶剂，是在常温下，将甲酸乙酯150g，草酸二甲酯50g和石油醚500g放入1000mL的烧瓶中并搅拌均匀制得。本品加入到14公斤水基冻胶压裂液中，搅拌均匀，与压裂液一起同时泵注到井下。
实施例6，一种液体缓释酸破胶剂，是在常温下，将甲酸乙酯100g，和醋酸丁酯700g放入1000mL的烧瓶中并搅拌均匀制得。本品加入到25公斤水基冻胶压裂液中，搅拌均匀，与压裂液一起同时泵注到井下。

Claims (1)

1.一种液体缓释酸破胶剂，包含酯类的供酸组分和有机溶剂保护剂组分，其质量比为1∶1～7，其中酯类是甲酸甲酯、甲酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯中的一种单一成分或几种成分的组合；有机溶剂是石油醚或醋酸丁酯；该破胶剂在15-30min内时可以使高粘度的压裂液冻胶水化破胶，并继续缓慢释放，最终破胶后的粘度小于5mpa.s。
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