CN101608113A - 一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方，将0.2－0.5％(质量百分比)的生物酶解堵剂加上稠化剂羟丙基瓜胶、交联剂硼砂或有机硼交联剂、生物破胶剂配制而成，交联剂的交联比为100∶5，或100∶0.25，具有环保性好，适用于pH值为4－10的油井，具有超级活性和催化力，用量小，使用方便，提高效能，破胶后无残渣，在地层下作用时间持久，对地层岩心具有良好恢复稳定功能，水溶性、润湿效果好，有利加快水分子运动，操作简便，现场施工设备简单等优点。

Description

一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方

技术领域

本发明涉及一种化学试剂的配方，尤其是一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方。

背景技术

目前为了提高油田的最终采收率，在开发中采取很多增产措施，其中油层压裂提高油层的孔隙度和渗透率是主要增产措施之一，尤其是低渗透油田，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，压裂增产方法是可行的，但不同的压裂工艺有不同的效果，也有不同的缺陷，如压裂酸化，有一定的增产效果，但对油井管柱腐蚀比较大，降低了油套管的使用寿命，对地层引起坍塌，造成旧的地层堵塞；压裂挤砂效果也可以，但在石英砂中存有残留的压裂液，时间长易板结，造成新的堵塞，随着采油压差逐渐增大，原油也把砂带到井底，造成井底堵塞，随油抽到地面造成集输管网堵塞和集输设备的磨损。破胶剂是压裂施工中必不可少的物质之一，其主要作用是地层裂缝形成以后将高粘度压裂液冻胶彻底水化降粘以利于压裂液从地层中反排出来，使支撑剂的导流能力得以充分发挥，因此压裂液破胶是否彻底直接影响到压裂效果的好坏。

原有破胶体系是过硫酸铵，过硫酸钾等，添加剂有助排剂、破乳剂、活性剂和杀菌剂等，存在的问题是：速度慢、不环保、残渣多、伤害大、药剂种类多、协同性差。经过我们调研论证，延长油田压裂可能存在三大伤害问题：即冷伤害、水伤害和残渣伤害，制约了压裂增产效率。

1、使用冷水进行压裂，会产生冷伤害。由于原油含有蜡等成分，有结有机垢的可能性。

2、水伤害-水锁，有机无机垢。压裂过程破胶后，产生的界面渗析影响，水锁，结垢等问题产生，影响反排。

3、残渣伤害：瓜胶破胶速度慢，不彻底，残渣多。

压裂液化学的发展方向是优质、低损害、低成本和环境友好的新材料和工业体系；需要将基础化学、化学工程、化学工艺、材料学与石油天然气勘探开发工程相结合，室内实验与矿场实践结合。生物酶压裂破胶已经成为下一步压裂破胶的主流方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方。可以有效解决三个伤害问题，通过加入适量生物酶解堵剂，作为前置液溶液通过加热起到预防冷伤害，预防结蜡的功效，全程加入生物酶解堵剂，具有降低油水界面张力，洁净油砂，消除水锁，降粘解堵，诱导油流，容易反排，提高近井地带渗透率效果，使用生物破胶技术，破胶速度快，破胶彻底，残渣少，极大的提高裂缝的渗透性。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方，将生物酶解堵剂与稠化剂、交联剂、生物破胶剂等复配成压裂液，所述的压裂液是按0.2-0.5％(质量百分比)的生物酶解堵剂加上稠化剂羟丙基瓜胶、交联剂硼砂或有机硼交联剂、生物破胶剂配制而成，交联剂的交联比为100∶5，或100∶0.25。

生物破胶剂是生物酶破胶剂按0.01-0.1％(质量百分比)的比例加上0-0.05％(质量百分比)的辅剂配制而成。

所述的生物酶制剂是蛋白酶、纤维素酶、木瓜酶复合制剂或者蛋白酶、纤维素酶、木瓜酶、细菌代谢产物、生物活性剂复合制剂或者蛋白酶、纤维素酶、木瓜酶、生物阻垢剂复合制剂。

所述的辅剂为辅酶、酶激活剂、柠檬酸、碳酸钠、碳酸氢钠、净水剂。

本发明的技术方案还可以是：压裂液中加入5-30m3的液氮或10mg/L-5000mg/L阻垢剂与稠化剂、交联剂、生物破胶剂配制而成。

本发明的有益效果是：具有环保性好，对石油生产环境和人无伤害，无污染，适用于pH值为4-10的油井，具有超级活性和催化力，用量小，使用方便，通过诱导和自发渗析作用进入微观孔道，吸附在岩心表层，剥蚀原油，优势互补，提高效能，破胶后无残渣，在地层下作用时间持久，对地层岩心具有良好恢复稳定功能，水溶性、润湿效果好，有利加快水分子运动，操作简便，现场施工设备简单等优点。

具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面通过实施例作详细说明：

实施例一：常温下，由0.3％(质量百分比)的生物酶解堵剂加上稠化剂、交联剂、生物破胶剂配制压裂液。生物破胶剂是生物酶破胶剂按0.1％(质量百分比)的比例加上0.05％(质量百分比)的辅剂配制而成。

在压裂液中加入30m3的液氮作阻垢剂。

实施例二、常温下以0.5％(质量百分比)的生物酶解堵剂、0.6％(质量百分比)瓜胶、5％(质量百分比)交联剂、0.1％(质量百分比)生物酶破胶剂、0.05％(质量百分比)辅剂配置压裂液，用压裂车将压裂液压到地层里，

实施例三：按一口井100m3压裂液，油层温度为50℃计算，需生物酶解堵剂0.5吨、瓜胶0.3吨、硼砂交联剂5吨、生物酶破胶剂20Kg，混匀后全程锲型加入，20Kg辅剂在加砂结束以15-20min锲型加入，关井4h后开井反排。

实施例四：若是水油比较低的油井，按照实施例三外加10m3的液氮配制的压裂液进行压裂，用压裂车将压裂液压到地层里，压裂完后关井4小时后正常开井排液。

将生物酶制剂与稠化剂、交联剂混合复配成压裂液，用压裂车在常温下压进油井或水井里，在裂缝闭合过程中，生物酶解堵剂渗入孔喉，生物破胶剂从注入前置液到顶替液全程锲型加入。如要求破胶速度加快，可以添加辅剂，辅剂在加砂结束15-20min锲型加入，可充分发挥破胶速度可控、破胶彻底的优点，保证压裂液携砂性能前提下能够及时彻底破胶。

储层岩石表面润湿性分为油湿、水湿和中间润湿，储层岩石表面的润湿状态对原油流动有很大的影响，油湿性岩石对原油的粘附力强，而亲水性岩石的表面易结成一层水膜，减弱了对原油的粘附力。

生物酶制剂作为一种水溶性产品，它可以使储层岩石表面的润湿性从油湿向水湿方向转化，从而改变储层岩石的润湿状态，降低油-岩层间的界面张力，使原油易于从岩石表面剥离下来，同时生物酶解堵剂还有一定的降粘作用，从而降低了原油在地层孔隙中的流动阻力。在地层压力的作用下，原油容易从四周流向井筒，起到增产增油的作用。

生物酶制剂在加速驱替油流的同时，在油藏表层形成一层有效的分子膜结构，对油藏起到预防再次垢沉积、防止水伤害的作用，所以综合作用大大提高，有效的提高了注水能力，采收率得以提高，且具有降低石油携砂能力，减少流体与砂岩的磨擦，从而达到稳定的效果。

通过催化胍胶表面特定糖苷键使其裂解，最终将破胶残液中的聚合大分子物质变成简单的不可还原的单糖，使得压裂液残液能从支撑剂充填中更稳定地返排出来，减少聚合物伤害，提高采油采气增产效率。

1、生物酶压裂井选择原则

(1)选择表皮因子较高、油层伤害重的井。表皮因子通过压力恢复分析求得。

(2)选取比产液能力较低的井。比产液能力是指目前的产液量与峰值产液量的比值，该比例越低，压裂措施可能越有效。

(3)选取水油比较低的井。水油比较低，压裂井越有潜力。

(4)选取单井采收率为区块总采收率平均值的井。如果单井采收率很低，说明油藏品位很差；如果此值很高，说明油井不需要压裂措施；如果这个值很接近油驱平均值，该井最适合压裂。

(5)选取从未进行过二次增产措施的井或过去5年内从未进行过增产措施的井。

2、筛选压裂井的限定条件

(1)实施压裂的区块应当处于成熟水驱阶段，确保已达到了稳定流态。

(2)油藏压力应在泡点压力之上。只有这样，大多数情况下可将含气饱和浓度和气体压缩系数忽略不计。

(3)选择的压裂井应具有稳定的开采史，以便于计算稳定日产油量。

将生物酶制剂与稠化剂、交联剂等复配成压裂液，生物酶制剂从注入前置液到顶替液全程锲型加入。如要求破胶速度加快，可以添加辅剂，辅剂在加砂结束15-20min锲型加入，可充分发挥破胶速度可控、破胶彻底的优点，保证压裂液携砂性能前提下能够及时彻底破胶。

生物酶是具有催化活性和特殊空间构象的生物大分子物质。酶遵循的是“锁匙原理”，即“一把钥匙一把锁”的原理。

生物酶压裂技术，不改变现有压裂模式，只是进行实施工艺的优化。除瓜胶、交联剂、支撑剂、暂堵剂外，破胶、助排、破乳、活性剂、杀菌剂全部用生物酶制剂完成。

通过特殊提纯的生物酶制剂的生物催化作用，将高分子聚合物-瓜胶的骨架键断裂，使其降解为低分子量聚合物，快速清除聚合物残渣，提高油气渗透率，让油气井达到最佳的投产状态，取得良好的经济成果。利用生物酶解堵剂进行油藏保护，预防结垢，有针对性的清洁原油，消除水锁，降粘解堵，提高渗流能力，综合完善压裂措施，取得清洁压裂的成绩。

Claims (6)

1、一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方，将生物酶解堵剂与稠化剂、交联剂、生物破胶剂等复配成压裂液，其特征在于所述的压裂液是按0.2-0.5％(质量百分比)的生物酶解堵剂加上稠化剂羟丙基瓜胶、交联剂硼砂或有机硼交联剂、生物破胶剂配制而成。

2、根据权利要求1所述的一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方，其特征在于压裂液中加入5-30m3的液氮或10mg/L-5000mg/L阻垢剂与稠化剂、交联剂、生物破胶剂配制而成。

3、根据权利要求1所述的一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方，其特征在于所述的生物破胶剂是生物酶破胶剂按0.01-0.1％(质量百分比)的比例加上0-0.05％(质量百分比)的辅剂配制而成。

4、根据权利要求1所述的一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方，其特征在于所述的生物酶制剂是蛋白酶、纤维素酶、木瓜酶复合制剂或者蛋白酶、纤维素酶、木瓜酶、细菌代谢产物、生物活性剂复合制剂或者蛋白酶、纤维素酶、木瓜酶、生物阻垢剂复合制剂。

5、根据权利要求1所述的一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方，其特征在于所述的辅剂为辅酶、酶激活剂、柠檬酸、碳酸钠、碳酸氢钠、净水剂。

6、根据权利要求1所述的一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方，其特征在于交联剂的交联比为100∶5，或100∶0.25。