CN103374344B - 一种破胶后具有表面活性的压裂液体系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种破胶后具有表面活性的压裂液体系；其冻胶压裂液按重量份由下列成分构成：溶液A：十二烷基接枝瓜尔胶0.1-1.0份、温度稳定剂1.0-2.0份、黏土稳定剂0.5-1.0份、水96.0-98.4份；溶液B：交联剂0.5-2.0份、破胶剂0.01-0.1份、水97.9-99.5份；将溶液A、溶液B以容积比为100∶0.5-2.0的比例混合，制成冻胶压裂液；本压裂液具有较好的流变、破胶性能，即可以满足长裂缝、高砂比施工的要求，又可以混合水压裂大排量、低摩阻的施工要求。

Description

一种破胶后具有表面活性的压裂液体系

技术领域

本发明涉及一种能够提高压裂液返排性能并降低地层伤害可作为冻胶压裂液或滑溜水压裂液的压裂液体系。

背景技术

非常规油气藏开发成为全球能源开发的新热点，非常规油气藏在世界能源中的贡献比例由2000年的30％增加至现今接近50％，新兴的体积压裂改造理念为致密油藏改造技术注入了新的生机活力了。致密油藏改造一直是长庆油田勘探开发的重点工作，随着储层条件、改造手段、评价理念的不断更新与深化，因此需要压裂液体系不断提高完善其储层改造及储层保护性能。

国内外表面活性剂类压裂液和植物胶类压裂液应用具有一定的规模，表面活性剂压裂液返排能力强，但施工性能不及植物胶稳定，不能满足深井和大规模压裂施工。植物胶压裂液在储层保护性能反面略低于表面活性剂压裂液，因此可以通过一系列反应将将表面活性集团与胍胶分子结合，开发一种改性胍胶类增稠剂，使其保留和B³⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺配位所需的结合位点，而在破胶后形成两亲的表面活性破胶液，同时提高体系的储层改造性能和储层保护性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种破胶后具有表面活性的压裂液体系；针对致密油藏低孔低渗、孔喉小、喉道结构复杂、压力系数低、排驱压力高等地质特点，从降低毛管阻力，减小压裂液在储层的滞留伤害为目的，将表面活性集团与胍胶分子巧妙结合，改变植物胶压裂液单亲水的特性，破胶后形成两亲的表面活性破胶液，同时保留了和B³⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺配位所需的结合位点，使该体系既保留了胍胶压裂液体系优良性能，又具有表面活性剂表界面张力低、接触角高易返排的特性，同时降低成本。

本发明所述的破胶后具有表面活性的冻胶压裂液体系，按重量份由下列成分构成：

溶液A：

溶液B：

交联剂 0.5-2.0份

破胶剂 0.01-0.1份

水     97.9-99.5份

将溶液A、溶液B以容积比为100∶0.5-2.0的比例混合，制成冻胶压裂液；

所述的破胶后具有表面活性的滑溜水压裂液体系，按重量份由下列成分构成：

溶液A：

十二烷基接枝瓜尔胶 0.01-0.15份

黏土稳定剂         0.5-1.0份

水                 96.0-98.4份

所述的一种破胶后具有表面活性的压裂液体系，改变了植物胶压裂液单亲水的特性，破胶后形成两亲的表面活性破胶液，同时保留了和B³⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺配位所需的结合位点，使该体系既保留了胍胶压裂液体系优良性能，又具有表面活性剂表界面张力低、接触角高易返排的特性，同时降低了成本。

所述的一种破胶后具有表面活性的压裂液体系，黏土稳定剂为KCl或NH₄Cl的一种。

所述的一种破胶后具有表面活性的压裂液体系，温度稳定剂为NaOH、KOH、三乙醇胺、磷酸的一种或几种。

所述的一种破胶后具有表面活性的压裂液体系，破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水的一种。

所述的交联剂为A：三乙醇钛、乳酸锆和硼酸与B：NaOH、NaHCO₃和磷酸在有机助剂C：甲醇、叔丁醇、乙二醇丁醚的一种或几种的催化作用下按A∶B∶C＝(2～10)∶(1～3)∶10的重量比例下搅拌即生成交联剂成品。

本具有表面活性的压裂液体系不但具有较好的流变、破胶性能，即可以满足长裂缝、高砂比施工的工艺要求，而且可以混合水压裂大排量、低摩阻的施工要求。表面活性胍胶压裂液体系破胶后返排能力强，表现出良好的储层适应性，是施工和储层保护性能优良的压裂液体系。

由于降低了压裂液对储层的伤害，并可作为滑溜水压裂液使用，在长庆陇东、陕北地区现场实施28口井，平均试排产量13.0m³/d，平均返排率70％，较邻井提高10％，与邻井相比取得了较好的增产效果。同时在该区域现场实施的7口井混合水压裂改造工艺现场试验中，破胶后具有表面活性的压裂液体系体现了较好的施工及返排性能，7口井注入液量大且排液迅速。其中环206-57井，入井总液量620.7m³，压后47小时共排出入井液体459.9m³，返排率达74.1％，试排产量达18.6t/d；庄230井，入井总液量605.9m³，压后47小时共排出入井液体444.7m³，返排率达73.4％，试排产量达36.7t/d。该压裂液体系已成为致密油田开发提高单井产量的一项重要技术，对入地液量大、喉道半径小的储层改造具有一定借鉴意义。

具体实施方式

实施例1：

在现场容器中按重量加入96.0份清水，再用泵循环的情况下缓慢加入1.0份十二烷基接枝瓜尔胶，然后依次加入黏土稳定剂KCl 1.0份、温度稳定剂三乙醇胺2.0份，继续循环10分钟。继续循环并将液体补满，持续20分钟以确保液体充分混匀，形成溶液A。

在即将施工前按重量将2.0份交联剂倒入装有97.9份清水的容器中加入0.1份破胶剂过硫酸钾，作为溶液B。

压裂施工时，在泵注溶液A的同时，将溶液B按A∶B＝100∶1.2的体积比进行混合，形成冻胶压裂液。

实施例2：

在现场容器中按重量加入98.4份清水，再用泵循环的情况下缓慢加入0.01份十二烷基接枝瓜尔胶，然后按配方比例加入黏土稳定剂1.0份KCl，继续循环10分钟。继续循环并将液体补满，持续20分钟以确保液体充分混匀，形成滑溜水压裂液。

实施例3：

按下述比例配制滑溜水压裂液：

十二烷基接枝瓜尔胶  0.15份

NH₄Cl               0.5份

水                  96.0份。

Claims (1)

1.一种破胶后具有表面活性的冻胶压裂液体系，其特征在于：其冻胶压裂液按重量份由下列成分构成：

溶液A：

溶液B：

交联剂    0.5-2.0份

破胶剂    0.01-0.1份

水        97.9-99.5份

将溶液A、溶液B以体积比为100：0.5-2.0的比例混合，制成冻胶压裂液；

所述的黏土稳定剂为KCl或NH₄Cl的一种；

所述的温度稳定剂为NaOH、KOH、三乙醇胺、磷酸的一种或几种；

所述的破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水的一种；

所述的交联剂为A：三乙醇钛、乳酸锆和硼酸与B：NaOH、NaHCO₃和磷酸在有机助剂C：甲醇、叔丁醇、乙二醇丁醚的一种或几种的催化作用下按A：B：C=(2-10)：(1-3)：10的重量比例下搅拌生成的交联剂成品。