CN103074048B - 超低温(0～30℃)压裂液体系的开发 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于浅层油气田增产改造的超低温(0～30℃)压裂体系，该压裂液包括下列主要组分：超低温压裂液增稠剂0.3～0.4％、交联剂0.4～0.6％、主破胶剂0.2～0.4％，辅破胶剂0.1～0.2％，余量为水。超低温压裂液体系的主要特点是：适用范围广(不仅仅在0-30℃内使用)、溶解速度快，在0-30℃条件下60分钟可以溶解、成胶弹性好，便于携砂、破胶完全，返排率高，对环境无伤害。
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超低温(0～30℃)压裂液体系的开发，应用于储层压裂中的压裂工作液。
背景技术
目前，压裂在油气开采过程中对油气井的增产、增注、老井的改造及油田最终采收率的提高起着重要的作用。在压裂过程中，压裂液适时、彻底地破胶返排是决定压裂成功与否的一个关键环节。
国内有些油藏条件复杂，有部分浅层油气藏，如内蒙古白音查干、宁夏永利地区等，这些油气藏因埋藏浅、温度低等不利因素的影响，其压裂改造技术难度较大，压裂后增产效果差甚至减产，使其储量难以有效动用。
对于超低温(0～30℃)油气井压裂液体系，采用常规压裂液破胶技术，就会存在着破胶时间长、破胶不彻底、返排时间长、返排不彻底对地层伤害较大等问题。针对超低温储层特点，开发适用于该类储层的新型超低温压裂液体系，对中国现在油田的增产具有重要意义。
经实验研究提出了该体系最关键的是解决好压裂液在超低温条件下的彻底破胶问题，这样既在施工过程中保持了较高的粘度，又能在施工后达到同步破胶的效果，较好地解决了保持良好的携砂粘度与压后快速破胶返排两者之间的矛盾。
解决这一问题，我们不只是从破胶剂的方面入手，我们更多的时间是在研究超低温压裂液中的稠化剂是如何与破胶剂进行配伍的问题。我们在合成稠化剂之后，首先将稠化剂进行了表面处理，使得处理后的稠化剂在低温条件下的溶解速度加快到1小时之内完成，而破胶剂采用了三层囊衣包裹技术，其中最里面和最外面的一层中含有稠化剂的主要成分，是想根据相似相溶的原理，让每一个破胶剂颗粒都成为破胶的诱因子，即便在很低的温度下都可以达到破胶的目的。从而增加了破胶速率。
超低温压裂液体系的主要特点是：适用范围广(不仅仅在0-30℃内使用)、溶解速度快，在0-30℃条件下60分钟可以溶解、成胶弹性好，便于携砂、破胶完全，返排率高，对环境无伤害。
发明内容
本发明是针对超低温储层增产改造而开发的一种高性能压裂工作液。综合性能评价表明，该压裂液适用范围广(不仅仅在0-30℃内使用)、溶解速度快、成胶弹性好，便于携砂、破胶完全，返排率高，对环境无伤害。
本发明的技术方案是：该超低温压裂液主要组分为，超低温压裂液增稠剂0.3～0.4％、交联剂0.4～0.6％、主破胶剂0.2～0.4％，辅破胶剂0.1～0.2％，余量为水。
上述方案中的压裂液增稠剂属于高分子量的聚丙烯酰胺，用于提高水溶液的粘度，由于采取了表面处理工艺，亲水性小分子无机物附着在增稠剂干粉表面，使其分散性和亲水性得到很大提高，分子链中含有羧基和磺酸基，与交联剂作用形成粘弹性好的冻胶，压裂施工时向地层携带支撑剂；交联剂的有效成分是一种高价金属离子，在水中容易形成多核羟桥络离子，与聚合物链中的羧基、磺酸基形成极性键或配位键而产生交联，宏观上表现为能挑挂的冻胶；破胶剂能够在超低温环境下破胶，是由于辅助破胶剂降低了主破胶剂的分解势能，加快了其在低温下的分解速度；而且辅助破胶剂又有络合作用，逐步破坏交联剂与聚合物的交联作用；同时破胶剂采用了三层囊衣包裹技术，其中最里面和最外面的一层中含有稠化剂的主要成分，是想根据相似相溶的原理，让每一个破胶剂颗粒都成为破胶的诱因子，即便在很低的温度下都可以达到破胶的目的，从而增加了破胶速率。
本发明与现有技术相比具有如下特点：(1)适用范围广，不仅适用常规压裂破胶，更适用于油田断块小、储层埋藏浅、井温低(0-30℃)的超低温压裂工作；(2)压裂用增稠剂分散性好，溶解速度快，在0-30℃条件下60分钟可以完全溶解；(3)成胶弹性好，便于携砂；(4)破胶完全，返排率高，对环境无伤害。
具体实施方式
下面将根据具体的实施例对本发明的超低温压裂液配制过程做详细的说明。
实施例1
称量0.8g(0.4％用量)超低温压裂增稠剂，溶于200ml水中，同时加入主破胶剂0.8g(0.4％用量)和辅破胶剂0.4g(0.2％用量)，室温下搅拌溶解1h；配制交联剂溶液(交联剂有效浓度为8％)；将1.2ml交联剂溶液加入到上述增稠剂溶液中形成弹性好的冻胶，然后在室温下逐渐破胶成清水。
Claims (1)
1.一种应用于浅层油气田增产改造的超低温压裂体系，其特征在于：该压裂液包括下列主要组分，各主要组分的质量百分比配比：超低温压裂液增稠剂0.3～0.4％、交联剂0.4～0.6％、主破胶剂0.2～0.4％，辅破胶剂0.1～0.2％，余量为水，所述超低温压裂液增稠剂是一种合成高分子聚合物，具体是通过丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液共聚的方法合成，在所述增稠剂的水溶液共聚合成过程中，各单体占反应液的重量配比为：
(a)15至25重量％的丙烯酰胺；
(b)1至5重量％的丙烯酸钠；
(c)1至5重量％的丙烯腈；
(d)5至10重量％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐；
(e)1至5重量％的(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；
(f)余量为水；所述超低温为0～30℃；
其中，合成增稠剂之后，并对增稠剂进行了表面处理，亲水性小分子无机物附着在增稠剂干粉表面，使得处理后的增稠剂在水中的分散性很好，溶解速度加快，在所述超低温下1小时内完全溶解。
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