CN101633839B - 200℃超高温压裂液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种200℃超高温压裂液。该压裂液包括下列各组分，下列各组分按质量百分比配比：羧甲基羟丙基胍胶0.60％、聚丙烯酰胺0.35％、有机硅聚醚0.18％、聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚0.09％、十二烷基氯化铵0.24％、阳离子长链聚合物0.12％、有机金属交联剂0.33％、过硫酸盐0.00027％、高价含氧酸盐0.0001％及余量为水。该压裂液耐高温、抗剪切、破胶彻底。
Description
技术领域：
本发明涉及油田采油领域所用的一种压裂液，具体涉及一种应用于200℃超高温储层压裂中的压裂工作液。
背景技术：
随着深层勘探进程的不断深入，埋深在4000m左右发现天然气储层，已提交千亿立方米探明储量，在下一步向更深层致密气藏增产改造的过程中，超高温压裂液是更深储层压裂改造的核心技术之一。
压裂液是压裂施工的工作液，用于在施工中传递能量，使油层张开裂缝，并沿裂缝输送支撑剂，从而在油层中形成一条高导流能力通道，以利于油气由地层远处流向井底，达到增产目的。由于大庆深层压裂改造规模大、施工时间长，压裂液在储层高温环境下长时间经受过度的剪切，如不能保持良好的耐温度、抗剪切性能，将会过早降解从而失去稳定、持续的造缝和悬砂能力，导致施工失败，因此，超高温压裂液性能是决定施工成败的关键因素之一。
对水基压裂作业中普遍采用的改性胍胶高分子来说，在高温环境中，溶解于水中的氧分子将获得足够的能量，通过裂变形成活泼的氧自由基，而高分子中的醚键最脆弱，受到氧自由基的攻击后易导致氧化降解；并且由于受植物胶耐温极限的限制，超过177℃植物胶分子主链断裂，也将导致压裂液降解；此外，交联剂活性降低。因此，将导致压裂液抗剪切性能差，无法形成有效的动态裂缝和适合加砂的缝宽，压裂措施失去增产效果，因此，以往成熟的高温压裂液已不能满足200℃超高温储层压裂需要。
发明内容：
本发明是针对200℃超高温储层增产改造而提出的一项高性能压裂措施工作液技术，综合性能评价表明，该压裂液具有耐高温、抗剪切、低滤失、破胶彻底等优点。
本发明的技术方案是：该压裂液包括下列各组分，各组分按质量百分比配比：羧甲基羟丙基胍胶0.60％、聚丙烯酰胺0.35％、有机硅聚醚0.18％、破乳剂SP1690.09％、十二烷基氯化铵0.24％、阳离子长链聚合物0.12％、有机锆交联剂0.33％、过硫酸钾0.00027％、亚硝酸钠0.0001％，余量为水。
上述的聚丙烯酰胺分子量1200万；有机硅聚醚由10％环氧乙烷、89％环氧丙烷、1％有机硅聚合而成，聚合度为48；阳离子长链聚合物为十六烷基氯化吡啶；有机锆交联剂：氧氯化锆和异丙醇混合后与多羟基羧酸钠按质量比为1∶1反应，得到的产物再与烷基醇胺和硼酸的混合物按质量比1∶1反应制成，其中氧氯化锆和异丙醇质量比为1∶4.5；烷基醇胺和硼酸质量比2.2∶1。
上述方案中羧甲基羟丙基胍胶、聚丙烯酰胺为稠化剂，用于提高水溶液的粘度，与交联剂形成冻胶，压裂施工时向地层携带支撑剂；有机硅聚醚是一种表面活性剂，用于降低压裂液破胶液的表面张力，促进其返排；破乳剂SP169吸附于油/水界面，形成的新界面膜的强度降低，利于破乳；十二烷基氯化铵用作粘土稳定剂，用于防止粘土水合膨胀或分散运移；十六烷基氯化吡啶用作杀菌剂，用来杀灭溶液中的细菌，保证压裂液配制后不腐败变质；有机锆用作高温交联剂，用来与稠化剂联结成网状体型结构；过硫酸钾用作破胶剂，用来使压裂液破胶，保证施工后压裂液返排彻底；亚硝酸钠用作破胶催化剂，用来促使压裂液破胶。
本发明具有如下有益效果：本发明与现有技术相比具有如下特点：(1)耐高温性能好：通过增加不可水解单体，降低因高温氧化造成分子断链的可能性，通过氢键相互作用形成互穿网络，提高了压裂工作液的粘度和携砂性能。(2)抗剪切性能好：压裂液是具有良好输送性能的高粘溶液，其流变性特点有利于地层的破裂和人工裂缝的延伸，以及悬浮和输送支撑剂，形成有足够流通能力的填砂裂缝。(3)破胶性能好：采用包裹破胶技术，结合数值模拟方法计算的不同施工阶段缝内压裂液温度分布，确定包裹破胶剂用量，保证压裂施工后压裂液破胶彻底，及时返排，减少对储层造成的伤害，以获得预期的增产效果。
附图说明：
图1是本发明压裂液流变性能曲线。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明：将羧甲基羟丙基胍胶0.60％、聚丙烯酰胺0.35％、有机硅聚醚0.18％、破乳剂SP1690.09％、十二烷基氯化铵0.24％、阳离子长链聚合物0.12％、有机锆交联剂0.33％、过硫酸钾0.00027％、亚硝酸钠0.0001％及余量的水混合制得本发明的压裂液，对该压裂液进行性能评价，性能评价所用方法参照标准ST/Y 5107-2005，结果如表1，压裂液流变性能见图1。
本发明压裂液性能评价结果 表1
表1和图1的评价结果为：200℃超高温压裂液在温度200℃、剪切150min，粘度达到88.1mPa.s，且破胶后粘度为3.6mPa.s，可见，超高温压裂液具有良好的耐高温抗剪切性能、破胶性能以及滤失性能，能够满足现场施工要求。
Claims (3)
1.一种200℃超高温压裂液，其特征在于：该压裂液包括下列各组分，各组分按质量百分比配比：羧甲基羟丙基胍胶0.60％、聚丙烯酰胺0.35％、有机硅聚醚0.18％、破乳剂SP1690.09％、十二烷基氯化铵0.24％、阳离子长链聚合物0.12％、有机锆交联剂0.33％、过硫酸钾0.00027％、亚硝酸钠0.0001％，余量为水；其中有机硅聚醚由10％环氧乙烷、89％环氧丙烷、1％有机硅聚合而成，聚合度为48；阳离子长链聚合物为十六烷基氯化吡啶。
2.根据权利要求1所述的200℃超高温压裂液，其特征在于：聚丙烯酰胺的分子量为1200万。
3.根据权利要求1所述的200℃超高温压裂液，其特征在于：有机锆交联剂由氧氯化锆和异丙醇混合后与多羟基羧酸钠按质量比为1∶1反应，得到的产物再与烷基醇胺和硼酸的混合物按质量比1∶1反应制成，其中氧氯化锆和异丙醇质量比为1∶4.5；烷基醇胺和硼酸质量比2.2∶1。
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