CN104927831A - 一种高效定位双重作用的破胶剂及其制备方法 - Google Patents

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杨晓武
王刚霄
秋列维
李培枝
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Abstract

本发明公开了一种高效定位双重作用的破胶剂，所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为1:1~1.5混合而成；所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体质量的50~60%；本发明还公开了一种高效定位双重作用的破胶剂的制备方法，通过本发明破胶后压裂液的分子量低，残渣少，对底层二次伤害减少，而且破胶剂加入量少，节约了施工成本，独特的破胶方式具有更强的氧化降解能力，使得破胶过程易于控制，从而最大程度的减少对地层的伤害。

Description

一种高效定位双重作用的破胶剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学压裂液领域，具体涉及一种高效定位双重作用的破胶剂及其制备方法。
背景技术
在石油和天然气勘探开发的过程中，压裂是油气井增产、水井增注的一种主要措施。压裂施工中要在压裂液中加入破胶剂的主要目的是在液体携砂进入裂缝中后，破胶剂能使压裂液迅速降粘，达到聚合物大分子分解能自裂缝中返排出小分子，使水基冻胶或者乳化压裂液对油引起的伤害降为最小。但在常规压裂中，是将破胶剂直接与冻胶压裂液接触后会很快造成该冻胶体的粘度下降，使其携砂能力减弱，并造成对油层的伤害。破胶剂的释放速度和使用效果直接影响到压裂效果的好坏。
氧化破胶剂存在很多缺陷，如氧化破胶剂很可能在到达目的裂缝前就消耗完了，使不能达到破胶的目的。酶具有高效催化能力和很好的活性的生物蛋白，但酶受温度的限制，高温会使酶失活，从而不能达到理想的破胶效果。因此，在实际作业过程中，均存在破胶液残渣大、耐温性能不好、返排困难的问题。
在压裂施工后期，随着液体的大量进入，地层温度降低压裂液破胶时间延长。液体还保持较高的粘度，高粘压裂液在支撑剂导流床上大量富集，从而造成压裂液残渣对地层引起滞留伤害，使压裂液返排困难，从而大大降低底层的导流能力。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高效定位双重作用的破胶剂及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种高效定位双重作用的破胶剂，所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为1:1~1.5混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体质量的50~60%。
上述技术方案中，所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为1:1混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体质量的50%。
上述技术方案中，所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为1:1.5混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体剂的60%。
本发明实施例还提供一种高效定位双重作用的破胶剂的制备方法，其特征在于，在常温下，将乙酸乙酯，石油醚，二茂铁，其用量上述技术方案所述的比例混合均匀，形成混合物A，占破胶剂质量百分数为50-40%；混合物B为双氧水,占破胶剂质量百分数为50-60%，便获得高效定位双重作用的破胶剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过二茂铁、乙酸乙酯、H2O2，使得该破胶剂具有高效定位、双重作用的性能。氧化破胶剂有效的降低聚合物粘度至10cP以下，乙酸乙酯的水解释放酸使pH值降低，完全消除消除水凝胶聚合物的交联，两者双重作用进行有效的破胶作用；随着地层的下降温度会升高，升温促进酯类水解释放乙酸，使酸含量的的增加，二价铁离子将从二茂铁中释放到水溶液，释放到水溶液的二阶铁离子和双氧水构成破胶系统，能够进行高效定位破胶。该破胶剂在较短时间内破胶水化，压裂液返排液的粘度均低于8mPa·s；采用化学工艺进行破胶，节约了施工成本，提高高了经济效益；独特的破胶方式具有更强的氧化降解能力和良好的缓释性能的破胶剂，使压裂液在施工过程中能保持较高的携砂能力，防止压裂液提前破胶，破胶过程易于控制，从而最大程度的减少对地层的伤害。提高压裂液中破胶剂成分的有效含量，压裂液破胶会更加彻底，提高压裂液的返排效果，减少对地层和支撑剂的伤害，提高增产效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明实施例提供一种高效定位双重作用的破胶剂，所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为1:1~1.5混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体质量的50~60%。
本发明实施例提供一种高效定位双重作用的破胶剂，所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为5:5混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体质量的50%。
本发明实施例还提供一种高效定位双重作用的破胶剂，所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为4:6混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体剂的60%。
本发明实施例一种高效定位双重作用的破胶剂的制备方法，该方法为：在常温下，将乙酸乙酯，石油醚，二茂铁，按照比例混合均匀即所述二茂铁含量为混合物A总体质量的1%，乙酸乙酯为混合物A总体质量的50-70%，其余的为石油醚，形成混合物A，占破胶剂质量百分数为50-40%；混合物B为双氧水,占破胶剂质量百分数为50-60%，便获得高效定位双重作用的破胶剂。
本发明的原理为通过酯类水解释放酸和氧化作用共同实现。本发明的破胶剂包括混合物A和混合物B，同时加入到压裂液中。
所述酯类为易水解酯类，如乙酸乙酯，具有在水中的溶解度低，易水解等特点。在过剩水和高温的条件下，酯类水解生成乙醇和羧酸，酯类水解将增加有机酸的浓度，铁离子含量高时，破胶需要的时间比较短，比如增加上述的组分A时，破胶所需的时间缩短为1.5h。水解生成的酸或氧化剂双氧水含量增加时，均可出现破胶液中聚合物分子量的粘度降低，比如双氧水用量增加时，破胶后破胶液粘度变为4mPa.s，升高温度，可缩短破胶时间；当温度为60℃的条件下破胶时间3h；当温度为90℃的条件下破胶时间1.5h。
所述的高效定位双重作用的破胶剂的加入量为压裂液水凝胶质量的0.1%，其中二茂铁含量占破胶剂的1-2%。
实施例1
本发明的破胶剂，是在温度为60℃下，将乙酸乙酯30g，石油醚19.5g，二茂铁0.5g，混合均匀，形成A组分；B组分双氧水50g。便获得高效定位双重作用的破胶剂。
本发明的混合物A和混合物B同时加入到100kg压裂液水凝胶中，迅速混合搅拌均匀，并将其用泵注入井下,在井下温度处于60℃时，经过3h的破胶，破胶液粘度下降至5mPa.s。
实施例2
本发明的破胶剂，是在温度为90℃下，将乙酸乙酯30g，石油醚19.0g，二茂铁1g，混合均匀，形成A组分；B组分双氧水50g。便获得高效定位双重作用的破胶剂。
本发明的混合物A和混合物B同时加入到100kg压裂液水凝胶中，迅速混合搅拌均匀，并将其用泵注入井下,在井下温度处于90℃时，经过1.5h的破胶，破胶液粘度下降至4mPa.s。
实施例3
本发明的破胶剂，是在温度为60℃下，将乙酸乙酯24g，石油醚15.6g，二茂铁0.4g，混合均匀，形成A组分；B组分双氧水60g。便获得高效定位双重作用的破胶剂。
本发明的混合物A和混合物B同时加入到100kg压裂液水凝胶中，迅速混合搅拌均匀，并将其用泵注入井下,在井下温度处于60℃时，经过3h的破胶，破胶液粘度下降至4mPa.s。
实施例4
本发明的破胶剂，是在温度为90℃下，将乙酸乙酯24g，石油醚15.2g，二茂铁0.8g，混合均匀，形成A组分；B组分双氧水60g。便获得高效定位双重作用的破胶剂。
本发明的混合物A和混合物B同时加入到100kg压裂液水凝胶中，迅速混合搅拌均匀，并将其用泵注入井下,在井下温度处于80℃时，经过2h的破胶，破胶液粘度下降至3mPa.s。
所述实施例中的破胶时间均在3h内，可以将破胶液的可将压裂液粘度降至为2-8mPa˙S。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效定位双重作用的破胶剂，其特征在于：所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为1:1~1.5混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体质量的50~60%。
2.根据权利要求1所述的高效定位双重作用的破胶剂，其特征在于：所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为1:1混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体质量的50%。
3.根据权利要求1所述的高效定位双重作用的破胶剂，其特征在于：所述破胶剂由混合物A、混合物B按照质量比为1:1.5混合而成；
所述混合物A由有机铁、促溶剂、酯类构成，所述有机铁含量为混合物A总体质量的1%，酯类含量为混合物A总体质量的50-70%，其余的为促溶剂；其中有机铁为二茂铁，促溶剂为石油醚，酯类为乙酸乙酯；
所述混合物B为双氧水，其质量占破胶剂总体剂的60%。
4.一种高效定位双重作用的破胶剂的制备方法，其特征在于，该方法为：在常温下，将乙酸乙酯，石油醚，二茂铁，其用量按照权利要求1所述的比例混合均匀，形成混合物A，占破胶剂质量百分数为50-40%；混合物B为双氧水,占破胶剂质量百分数为50-60%，便获得高效定位双重作用的破胶剂。
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