CN103509543A - 可循环利用压裂液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油田压裂增产技术领域，具体涉及一种可循环利用压裂液及其制备方法；该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.2～0.35份、交联剂0.02～0.035份、pH值调节剂0.01～0.03份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水92.1～96.5份；具有返排液回收利用率高，变废为宝，节约材料和水资源，减少排污，减轻井下作业用水压力。

Description

可循环利用压裂液及其制备方法
技术领域
本发明属于油田压裂增产技术领域，具体涉及一种可循环利用压裂液及其制备方法。 
背景技术
目前普遍使用的水基压裂液通常以胍胶或羟丙基胍胶作为稠化剂，用多种离子交联得到粘弹性冻胶，该冻胶具有很好的携砂性能、滤失控制性能和流变性能。压裂液配方中往往加入氧化剂、酶、酸等破胶剂，压裂施工结束后冻胶破解，粘度降至接近水的粘度，以利于压裂液返排出来，避免对地层的持久伤害。但是返排出的压裂液中稠化剂的分子链已深度降解，不能重复利用，需要按照环保要求作出恰当的处理方能排放。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种温度敏感性小、易控制、携砂能力强、滤失控制性能好、滤失量小，滤饼可在地层中自行破胶和易清除的可循环利用压裂液及其制备方法。 
本发明的目的是这样实现的：该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.2～0.35份、交联剂0.02～0.035份、pH值调节剂0.01～0.03份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水92.1～96.5份。该压裂液的原料包括粘土防膨剂1～5份。该压裂液的原料包括助排剂0.1～0.5份。 
该压裂液包括下列原料按照重量份数制成：胍胶衍生物稠化剂0.3份、交联剂0.035份、pH值调节剂0.01份、粘土防膨剂2份、助排剂0.2份、降滤失剂 1份，杀菌剂1份和水94.5份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为小分子胍胶或疏水改性羧甲基羟丙基胍胶的任意一种；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为碳酸钠、碳酸钾，氢氧化钠或氢氧化钾中的任意一种；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为丙烯醛含量为0.5％的水溶液、脲醛含量为0.5％的水溶液，1，4-对苯二酚含量为0.5％的水溶液或磺化水解单宁酸钠含量为0.5％的水溶液的任意一种。 
所述粘土防膨剂为氯化钾，氯化铵或氯化铝中的任意一种。 
所述助排剂为阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠中的任意一种。 
一种可循环利用压裂液的制备方法，该压裂液的制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
所述步骤一中将胍胶衍生物稠化剂和粘土防膨剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液。 
所述步骤一中将胍胶衍生物稠化剂，粘土防膨剂和助排剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液。 
本发明与市场上常用的可循环利用压裂液进行对比，其中，A是湖北菲特沃尔科技有限公司TMHF可循环使用压裂液，B是中国石油长庆油田分公司的CJ2-3型可回收低分子量胍尔胶压裂液，C是北京晟辉兴业科技有限公司的可回收压裂液，D是广汉市华星新技术开发研究所的可回收压裂液，对比其粘度，破胶残渣 性能和携砂能力进行对比，测试结果如下： 
表1可循环利用压裂液粘度对比 
Figure BSA0000096305950000031
注：实验条件为30℃，剪切速率170S-1
表2压裂液破胶残渣性能对比 
Figure BSA0000096305950000032
可循环利用压裂液携砂能力测试结果 
Figure BSA0000096305950000033
由上述测试结果可知，本发明具有耐剪切、悬砂性好、自动破胶、破胶后残渣低的特点。 
本发明采用自动破胶机理，避免了大量破胶剂如氧化剂、酶、酸的使用，不会对稠化剂分子链产生很大影响，返排出的压裂液再补加等量的防膨剂、助排剂、杀菌剂和降滤失剂即可循环重复使用，具有返排液回收利用率高，变废 为宝，节约材料和水资源，减少排污，减轻井下作业用水压力。 
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实时方式作进一步详细说明。 
实施例一 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.2份、交联剂0.02份、pH值调节剂0.01份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水92.1份。所述胍胶衍生物稠化剂为小分子胍胶；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为碳酸钠；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为丙烯醛含量为0.5％的水溶液。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例二 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.35份、交联剂0.035份、pH值调节剂0.03份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水96.5份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为疏水改性羧甲基羟丙基胍胶的任意一种；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为碳酸钾；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为脲醛含量为0.5％的水溶液。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例三 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.27份、交联剂0.027份、pH值调节剂0.02份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水94.3份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为小分子胍胶；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为氢氧化钠；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为含1，4-对苯二酚含量为0.5％的水溶液。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例四 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.2份、交联剂0.02份、pH值调节剂0.01份、粘土防膨剂1份、降滤失剂1份， 杀菌剂1份和水92.1份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为疏水改性羧甲基羟丙基胍胶；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为氢氧化钾；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为磺化水解单宁酸钠含量为0.5％的水溶液。所述粘土防膨剂为氯化钾。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂和粘土防膨剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例五 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.35份、交联剂0.035份、pH值调节剂0.03份、粘土防膨剂5份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水96.5份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为小分子胍胶；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为氢氧化钾；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为磺化水解单宁酸钠含量为0.5％的水溶液。所述粘土防膨剂为氯化铵。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂和粘土防膨剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值 调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例六 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.27份、交联剂0.027份、pH值调节剂0.02份、粘土防膨剂3份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水94.3份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为小分子胍胶；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为碳酸钾；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为丙烯醛含量为0.5％的水溶液。所述粘土防膨剂为氯化铝。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂和粘土防膨剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例七 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.2份、交联剂0.02份、pH值调节剂0.01份、粘土防膨剂1份、助排剂0.1份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水92.1份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为疏水改性羧甲基羟丙基胍胶；所述交联剂为有机 硼；所述pH值调节剂为氢氧化钾；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为磺化水解单宁酸钠含量为0.5％的水溶液。所述粘土防膨剂为氯化钾。所述助排剂为阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂，粘土防膨剂和助排剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例八 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.35份、交联剂0.035份、pH值调节剂0.03份、粘土防膨剂5份、助排剂0.5份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水96.5份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为小分子胍胶；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为碳酸钾；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为丙烯醛含量为0.5％的水溶液。所述粘土防膨剂为氯化铝。所述助排剂为阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠中。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂，粘土防膨剂和助排剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值 调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例九 
该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.27份、交联剂0.027份、pH值调节剂0.02份、粘土防膨剂3份、助排剂0.3份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水94.3份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为小分子胍胶；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为氢氧化钾；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为磺化水解单宁酸钠含量为0.5％的水溶液。所述粘土防膨剂为氯化铵。所述助排剂为阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠中。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂，粘土防膨剂和助排剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
实施例十 
该压裂液包括下列原料按照重量份数制成：胍胶衍生物稠化剂0.3份、交联剂0.035份、pH值调节剂0.01份、粘土防膨剂2份、助排剂0.2份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水94.5份。 
所述胍胶衍生物稠化剂为疏水改性羧甲基羟丙基胍胶；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为碳酸钾；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为丙烯醛含量为0.5％的水溶液。所述粘土防膨剂为氯化铝。所述助排剂为阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠中。 
其制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂，粘土防膨剂和助排剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可； 
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普遍技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。 

Claims (10)

1.一种可循环利用压裂液，其特征在于：该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.2～0.35份、交联剂0.02～0.035份、pH值调节剂0.01～0.03份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水92.1～96.5份。 
2.根据权利要求1所述的可循环利用压裂液，其特征在于：该压裂液的原料包括粘土防膨剂1～5份。 
3.根据权利要求2所述的可循环利用压裂液，其特征在于：该压裂液的原料包括助排剂0.1～0.5份。 
4.根据权利要求3所述的一种可循环利用压裂液，其特征在于：该压裂液包括下列主要原料按照重量份数制备制成：胍胶衍生物稠化剂0.3份、交联剂0.035份、pH值调节剂0.01份、粘土防膨剂2份、助排剂0.2份、降滤失剂1份，杀菌剂1份和水94.5份。 
5.根据权利要求1-4任意所述的可循环利用压裂液，其特征在于：所述胍胶衍生物稠化剂为小分子胍胶或疏水改性羧甲基羟丙基胍胶的任意一种；所述交联剂为有机硼；所述pH值调节剂为碳酸钠、碳酸钾，氢氧化钠或氢氧化钾中的任意一种；所述降滤失剂为改性淀粉醚DA1688；所述杀菌剂为丙烯醛含量为0.5％的水溶液、脲醛含量为0.5％的水溶液，1，4-对苯二酚含量为0.5％的水溶液或磺化水解单宁酸钠含量为0.5％的水溶液的任意一种。 
6.根据权利要求2-4任意所述的可循环利用压裂液，其特征在于：所述粘土防膨剂为氯化钾，氯化铵或氯化铝中的任意一种。 
7.根据权利要求3或4所述的可循环利用压裂液，其特征在于：所述助排剂为阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷 基硫酸钠中的任意一种。 
8.一种可循环利用压裂液的制备方法，其特征在于：该压裂液的制备方法包括如下步骤： 
一、将胍胶衍生物稠化剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液； 
二、向步骤一中制得的稠化基液中加入pH值调节剂，将稠化基液的pH值调节为9～10； 
三、将步骤二中调节pH值后的稠化基液中缓慢加入交联剂，制得冻胶溶液； 
四、将步骤三中的冻胶溶液依次缓慢加入降滤失剂和杀菌剂，即可。 
9.根据权利要求8所述的可循环利用压裂液的制备方法，其特征在于：所述步骤一中将胍胶衍生物稠化剂和粘土防膨剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液。 
10.根据权利要求8所述的可循环利用压裂液的制备方法，其特征在于：所述步骤一中将胍胶衍生物稠化剂，粘土防膨剂和助排剂溶于水中，混合均匀，得到稠化基液。 
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