CN102229798B - 一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液 - Google Patents

一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于油井或天然气井的压裂增产工艺中所使用的压裂液，具体说是一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特殊之处在于，该压裂液由基液和交联液组成，其中，基液占整个压裂液的总份额的60%～99.99%，交联液占整个压裂液的总份额的0.01%～40.0%；基液主要由占整个基液的总份额的91%～98.9%的水、1%～8%的无机盐和0.1%～1.0%的增稠剂组成；上述基液主要由占整个基液的总份额的99%～99.9%的地层采出水和0.1%～1.0%的增稠剂组成。它克服了目前使用的压裂液存在的容易变质、对底层造成碱敏伤害及水化膨胀的问题，达到节约资源、减少对地层的伤害目的。

Description

一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液
技术领域
本发明涉及一种用于油井或天然气井的压裂增产工艺中所使用的压裂液，具体说是一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液。
背景技术
现有的在油气田压裂改造中所使用的压裂液，主要是以水基冻胶压裂液为主，水基冻胶压裂液普遍存在如下缺点：
1、90%以上的水基冻胶压裂以植物胶为主，对配液用水质的pH值、矿化度、细菌都有严格的要求，否则易导致压裂液降质、变质甚至腐败；
2、所形成的压裂液普遍为碱性交联环境，对地层易造成碱敏伤害，不利于油层保护；
3、该压裂液易引起地层粘土矿物的水化膨胀，即使在压裂液中添加有粘土防膨剂，仍难以避免。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，以克服目前使用的压裂液存在的容易变质、对底层造成碱敏伤害及水化膨胀的问题，达到节约资源、减少对地层的伤害目的。
为达上述目的，本发明提供了一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特殊之处在于，该压裂液由基液和交联液组成，其中，基液占整个压裂液的总份额的60%～99.99%，交联液占整个压裂液的总份额的0.01%～40.0%。
上述基液主要由占整个基液的总份额的91%～98.9%的水、1%～8%的无机盐和0.1%～1.0%的增稠剂组成。
上述基液主要由占整个基液的总份额的99%～99.9%的地层采出水和0.1%～1.0%的增稠剂组成。
上述交联液由占其总份额的0%～99.9%的水和0.1%～100.0%的交联剂组成。
上述基液中还包括占其总份额的0.03%～0.1%的原油破乳剂、0.01%～1.0%的表面活性剂和0.001%～0.1%的破胶剂。
上述原油破乳剂为烷基聚合醚类、烷基聚合醇类、烷基磺酸盐类或烷基硫酸盐类化合物。
上述表面活性剂为在水中用来降低水和油的界面张力的烃类乳化剂、烷基磺酸盐类乳化剂或烷基硫酸盐类乳化剂。
上述破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水或过氧化苯甲酰。
上述交联剂为锆或钛的有机或无机化合物。
上述增稠剂是指分子式为：
Figure 2011101268502100002DEST_PATH_IMAGE002
的聚合物，其中10000≤m≤50000、1000≤n≤5000，500≤k≤5000。
本发明与目前所使用的水基冻胶压裂液相比，优点是：
1、压裂液的配制可以不使用清水，当使用地层采出水时，可有效保护环境、节约水资源和能源。
2、压裂液中含有较高浓度的低价无机阳离子，有效降低压裂过程中地层因矿化度变化而引起盐敏、发生粘土水化膨胀。
3、压裂液及破胶液的pH环境为5-7，与原始地层水的酸碱性环境保持一致，不会对地层造成碱敏或酸敏。
4、压裂液为阴离子体系，其中的活性剂成份与原油中所含天然活性剂类似，以防止岩石润湿性的改变、减少入井液与流体的不配伍性。
具体实施方式
为克服目前使用的压裂液存在的容易变质、对底层造成碱敏伤害及水化膨胀的问题，达到节约资源、减少对地层的伤害目的，本发明提供了一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，该压裂液由基液和交联液组成，其中，基液占整个压裂液的总体积的60%～99.99%，交联液占整个压裂液的总体积的0.01%～40.0%。
当模拟地层采出水配置压裂液时，基液主要由占整个基液的总份额（一般是指体积）的91%～98.9%的水、1%～8%的无机盐和0.1%～1.0%的增稠剂组成。
而直接利用地层采出水配置压裂液时，基液主要由占整个基液的总份额的99%～99.9%的地层采出水和0.1%～1.0%的增稠剂组成。
压裂液中的交联液由占交联液的总份额的0%～99.9%的水和0.1%～100.0%的交联剂组成。
不管是通过模拟地层采出水还是直接利用地层采出水配置压裂液，还可以向基液中加入占其总份额的0.03%～0.1%的原油破乳剂、0.01%～1.0%的表面活性剂和0.001%～0.1%的破胶剂。其中，原油破乳剂为烷基聚合醚类、烷基聚合醇类、烷基磺酸盐类或烷基硫酸盐类化合物；表面活性剂为在水中用来降低水和油的界面张力的烃类乳化剂、烷基磺酸盐类乳化剂或烷基硫酸盐类乳化剂；破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水或过氧化苯甲酰。
压裂液中的交联剂为锆或钛的有机或无机化合物，其中的增稠剂是指分子式为：
Figure 201092DEST_PATH_IMAGE002
的聚合物，其中10000≤m≤50000、1000≤n≤5000，500≤k≤5000。
现结合实施例子，介绍该压裂液的配置和应用：
实施例１：
　　在现场10m3容器中加入9560Kg水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，慢慢加入25Ｋg增稠剂，然后分别加入400Kg氯化钾、１０Kg原油破乳剂、5Kg十二烷基硫酸钠，继续循环或搅拌３０分钟，以便液体混合充分，增稠剂充分溶胀，形成基液。
在现场5m3容器中加入4975Kg水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，加入5Ｋg氧氯化锆和20Ｋg过硫酸铵，继续循环或搅拌３０分钟，以便氧氯化锆和过硫酸铵溶解并混合充分，形成含有破胶剂的、含量为0.1%氧氯化锆的交联液。
压裂施工时，在泵注基液的同时，将交联液按与基液以基液：交联液＝１００公升：1公升的体积比进行混合而形成压裂液。
以上压裂液推荐在井温为不超过６０℃的油井进行使用。
实施例2：
　　在现场10m3容器中加入9540Kg水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，慢慢加入35Ｋg增稠剂，然后分别加入400Kg氯化钾、１０Kg原油破乳剂、15Kg十二烷基硫酸钠，继续循环或搅拌３０分钟，以便液体混合充分，增稠剂充分溶胀，形成基液。
在现场2m3容器中加入980Kg水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，加入1000Ｋg三乙醇胺锆酸脂和20Ｋg过硫酸铵，继续循环或搅拌３０分钟，以便三乙醇胺锆酸脂和过硫酸铵溶解并混合充分，形成交联液。
压裂施工时，在泵注基液的同时，将交联液按与基液以基液：交联液＝１００公升：0.2公升的体积比进行混合而形成压裂液。
以上压裂液推荐在井温为６０-120℃的油井进行使用。
实施例3：
　　在现场10m3容器中加入9950Kg地层采出水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，慢慢加入30Ｋg增稠剂，然后分别加入１０Kg原油破乳剂、10Kg十二烷基硫酸钠，继续循环或搅拌３０分钟，以便液体混合充分，增稠剂充分溶胀，形成基液。
在现场5m3容器中加入4975Kg水，在用泵循环或搅拌器搅拌的情况下，加入5Ｋg氧氯化锆和20Ｋg过硫酸铵，继续循环或搅拌３０分钟，以便氧氯化锆和过硫酸铵溶解并混合充分，形成含有破胶剂的、含量为0.1%氧氯化锆的交联液。
压裂施工时，在泵注基液的同时，将交联液按与基液以基液：交联液＝１００公升：1公升的体积比进行混合而形成压裂液。
以上压裂液推荐在井温为不超过６０℃的油井进行使用。

Claims (7)

1.一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特征在于：该压裂液由基液和交联液组成，其中，所述基液占整个压裂液的总份额的60%～99.99%，所述交联液占整个压裂液的总份额的0.01%～40.0%；所述基液主要由占整个基液的总份额的91%～98.9%的水、1%～8%的无机盐和0.1%～1.0%的增稠剂配制组成；或者所述基液主要由占整个基液的总份额的99%～99.9%的地层采出水和0.1%～1.0%的增稠剂配制组成；
所述增稠剂是指分子式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
的聚合物，其中10000≤m≤50000、1000≤n≤5000，500≤k≤5000。
2.如权利要求1所述的一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特征在于：所述交联液由占其总份额的0%～99.9%的水和0.1%～100.0%的交联剂组成。
3.如权利要求1所述的一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特征在于：所述基液中还包括占其总份额的0.03%～0.1%的原油破乳剂、0.01%～1.0%的表面活性剂和0.001%～0.1%的破胶剂。
4.如权利要求3所述的一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特征在于：所述原油破乳剂为烷基聚合醚类、烷基聚合醇类、烷基磺酸盐类或烷基硫酸盐类化合物。
5.如权利要求3所述的一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特征在于：所述表面活性剂为在水中用来降低水和油的界面张力的烃类乳化剂、烷基磺酸盐类乳化剂或烷基硫酸盐类乳化剂。
6.如权利要求3所述的一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特征在于：所述破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水或过氧化苯甲酰。
7.如权利要求2所述的一种模拟地层采出水或直接利用地层采出水配制的压裂液，其特征在于：所述交联剂为锆或钛的有机或无机化合物。
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