CN105176510A - 无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法 - Google Patents

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郑军
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Abstract

本发明公开了一种无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法，其特征在于，由以下质量比的原料制成：1%-3%的胶凝剂BPG-1，2%-4%的络合铁活化剂BPG-2，0.1%-0.3%的温度稳定剂BPG-3，余量为烷基烃类基液；所述压裂液的具体配制方法为：按比例称取胶凝剂、络合铁活化剂、温度稳定剂，在0.5MPa-2MPa的密闭容器内，将胶凝剂加入到烷基烃类基液中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和络合铁活化剂，搅拌3min，得到所述压裂液。本发明所述无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法，采用胶凝剂、络合铁活化剂、温度稳定剂配制而成，压裂液抗温抗剪切性能好，无需破胶，返排率高，地层伤害小，可回收利用，环保。

Description

无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法
技术领域
本发明涉及石油化工领域，尤其涉及一种无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法。
背景技术
在油气井勘探开发的过程中，为提高油气井的单井产量，需要对地层进行增产改造，压裂是对储层改造的重要手段。目前，最常用的是水基压裂技术，水基压裂液由98%的水和2%的化学添加剂组成，部分地层泥质含量高，含有大量的水敏矿物，运用水基压裂液进行储层改造对地层的伤害大，同时化学添加剂残渣堵塞地层孔缝，严重影响了储层改造效果。
申请号200780007563.1公开了一种液化石油气压裂方法，它以液化石油气（丙烷或丁烷）作为压裂流体，以一个压裂实例介绍压裂设备及工艺施工步骤，仅介绍压裂液流体、支撑剂注入方法。
申请号201310359226.6公开了一种丁烷基压裂液及其制备方法，它以丁烷为基液，低碳醇合成的二烷基磷酸酯做增稠剂，采用偏铝酸钠作为交联剂。这种制备采用两步成胶法，工艺复杂，成胶速度慢，耐温能力差，满足不了施工需求。
发明内容
本发明的目的就在于，针对强水敏致密油气藏的暂堵转向压裂改造，提供了一种用于转向压裂的易返排，成胶速度快，地层污染小的无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法，能有效解决上述现有技术中的不足。
本发明针对现有技术的不足，提供了以下技术方案：
本发明所述无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法，其特征在于，由以下质量比的原料制成：1%-3%的胶凝剂BPG-1，2%-4%的络合铁活化剂BPG-2，0.1%-0.3%的温度稳定剂BPG-3，余量为烷基烃类基液；
所述胶凝剂BPG-1的配制方法：
步骤一：将聚磷酸与磷酸三辛酯在反应温度85-90℃条件下反应2小时，然后向反应物中加入混合醇，在反应温度90-100℃条件下反应8小时，得到二烷基磷酸酯；所述磷酸三辛酯与聚磷酸的摩尔比为1：（1.8-2.0），混合醇与聚磷酸的摩尔比为（2-3）：1；所述混合醇中低碳链烷基醇C1-C4的质量分数为20%，中长碳链烷基醇C4-C10的质量分数为70%，长碳链烷基醇C12-C16的质量分数为10%；
步骤二：在步骤一中所述二烷基磷酸酯中，加入硫酸铝，在反应温度110-120℃条件下反应3小时，得到二烷基磷酸酯铝；所述二烷基磷酸酯与硫酸铝的摩尔比为4:1；
步骤三：向步骤二中所述二烷基磷酸酯铝中，加入甲苯溶剂，配成含有30%-80%二烷基磷酸酯铝的所述胶凝剂BPG-1；
所述络合铁活化剂BPG-2由以下质量比的原料制成：20%-40%去离子水，10%-15%乙二醇，30%-40%硫酸铁，15%-20%草酸钠；将乙二醇与水混合搅拌均匀后，一次加入草酸钠、硫酸铁，搅拌反应1-2小时，得到所述络合铁活化剂BPG-2；
所述压裂液的具体配制方法为：按比例称取胶凝剂、络合铁活化剂、温度稳定剂，在0.5MPa-2MPa的密闭容器内，将胶凝剂加入到烷基烃类基液中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和络合铁活化剂，搅拌3min，得到所述压裂液。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明所述无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法，采用胶凝剂、络合铁活化剂、温度稳定剂配制而成，压裂液抗温抗剪切性能好，且胶凝剂在常温下为液体，能快速成胶，工艺简单。
2、本发明所述无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法，制备简单，无需破胶，返排率高，地层伤害小，岩心平均伤害率4.83%，可回收利用，环保。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
本发明所述无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法，其特征在于，由以下质量比的原料制成：1%-3%的胶凝剂BPG-1，2%-4%的络合铁活化剂BPG-2，0.1%-0.3%的温度稳定剂BPG-3，余量为烷基烃类基液；其具体配制方法为：按比例称取胶凝剂、络合铁活化剂、温度稳定剂，在0.5MPa-2MPa的密闭容器内，将胶凝剂加入到烷基烃类基液中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和络合铁活化剂，搅拌3min，得到所述压裂液。
其中，所述胶凝剂BPG-1的配制方法，具体步骤如下：
步骤一：将聚磷酸与磷酸三辛酯在反应温度85-90℃条件下反应2小时，然后向反应物中加入混合醇，在反应温度90-100℃条件下反应8小时，得到二烷基磷酸酯；所述磷酸三辛酯与聚磷酸的摩尔比为1：（1.8-2.0），混合醇与聚磷酸的摩尔比为（2-3）：1；所述混合醇中低碳链烷基醇C1-C4的质量分数为20%，中长碳链烷基醇C4-C10的质量分数为70%，长碳链烷基醇C12-C16的质量分数为10%；
步骤二：在步骤一中所述二烷基磷酸酯中，加入硫酸铝，在反应温度110-120℃条件下反应3小时，得到二烷基磷酸酯铝；所述二烷基磷酸酯与硫酸铝的摩尔比为4:1；
步骤三：向步骤二中所述二烷基磷酸酯铝中，加入甲苯溶剂，配成含有30%-80%二烷基磷酸酯铝的所述胶凝剂BPG-1。
其中，所述络合铁活化剂BPG-2由以下质量比的原料制成：20%-40%去离子水，10%-15%乙二醇，30%-40%硫酸铁，15%-20%草酸钠；将乙二醇与水混合搅拌均匀后，一次加入草酸钠、硫酸铁，搅拌反应1-2小时，得到所述络合铁活化剂BPG-2。
其中，温度稳定剂BPG-3，主要成分为十二烷基苯磺酸。
实施例：
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本实施例1的无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成，1.5%胶凝剂BPG-1，2%络合铁稳定剂BPG-2，0.2%温度稳定剂BPG-3，余量为烷基烃类（丁烷、戊烷中的一种或多种）。在0.5MPa-2MPa的密闭容器内，将胶凝剂加入到基液中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和络合铁活化剂，搅拌3min，得到无水压裂液。
本实施例1中无水压裂液在170s-1,140℃下，黏度90mPa·s，在120℃，170s-1下连续剪切120min后压裂液黏度160mPa·s，压裂液具有剪切变稀的特征，岩心平均伤害率为4.83%。
实施例2：
本实施例2的无水压裂液，由以下质量百分比的原料制成：基液以丁烷、戊烷为主要成分，2%胶凝剂BPG-1，2%的络合铁活化剂BPG-2，0.4%的温度稳定剂BPG-3。在0.5MPa-2MPa的密闭容器内，将胶凝剂加入到基液中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和络合铁活化剂，搅拌3min，得到无水压裂液。
本实施例2中无水压裂液在170s-1,140℃下，黏度88mPa·s，在120℃，170s-1下连续剪切120min后压裂液黏度155mPa·s，压裂液具有剪切变稀的特征，岩心平均伤害率为4.87%。
本发明所述无水压裂液，采用胶凝剂、络合铁活化剂、温度稳定剂配制而成，压裂液抗温抗剪切性能好，且胶凝剂在常温下为液体，能快速成胶，工艺简单。
本发明所述无水压裂液，制备简单，无需破胶，返排率高，地层伤害小，岩心平均伤害率4.83%，可回收利用，环保。
最后说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种无水有机暂堵转向压裂的压裂液配制方法，其特征在于，由以下质量比的原料制成：1%-3%的胶凝剂BPG-1，2%-4%的络合铁活化剂BPG-2，0.1%-0.3%的温度稳定剂BPG-3，余量为烷基烃类基液；
所述胶凝剂BPG-1的配制方法：
步骤一：将聚磷酸与磷酸三辛酯在反应温度85-90℃条件下反应2小时，然后向反应物中加入混合醇，在反应温度90-100℃条件下反应8小时，得到二烷基磷酸酯；所述磷酸三辛酯与聚磷酸的摩尔比为1：（1.8-2.0），混合醇与聚磷酸的摩尔比为（2-3）：1；所述混合醇中低碳链烷基醇C1-C4的质量分数为20%，中长碳链烷基醇C4-C10的质量分数为70%，长碳链烷基醇C12-C16的质量分数为10%；
步骤二：在步骤一中所述二烷基磷酸酯中，加入硫酸铝，在反应温度110-120℃条件下反应3小时，得到二烷基磷酸酯铝；所述二烷基磷酸酯与硫酸铝的摩尔比为4:1；
步骤三：向步骤二中所述二烷基磷酸酯铝中，加入甲苯溶剂，配成含有30%-80%二烷基磷酸酯铝的所述胶凝剂BPG-1；
所述络合铁活化剂BPG-2由以下质量比的原料制成：20%-40%去离子水，10%-15%乙二醇，30%-40%硫酸铁，15%-20%草酸钠；将乙二醇与水混合搅拌均匀后，一次加入草酸钠、硫酸铁，搅拌反应1-2小时，得到所述络合铁活化剂BPG-2；
所述压裂液的具体配制方法为：按比例称取胶凝剂、络合铁活化剂、温度稳定剂，在0.5MPa-2MPa的密闭容器内，将胶凝剂加入到烷基烃类基液中，搅拌均匀，然后加入温度稳定剂和络合铁活化剂，搅拌3min，得到所述压裂液。
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