CN105368434B - 复合稠化剂压裂液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合稠化剂压裂液，其组分及重量百分比为：羟丙基胍胶：0.1％‑0.3％，改性淀粉：2％‑4％；粘土稳定剂：0.5％‑2％，温度稳定剂：0.1％‑0.5％，助排剂：0.1％‑1％，杀菌剂：0.1％‑0.3％，pH调节剂：0.1％‑0.3％，余量为水；所述改性淀粉的制备：首先采用乙酸酐将腊质淀粉进行乙酰化改性，然后采用三偏磷酸钠或三氯氧磷对其进行磷酸化改性，最后对改性产物进行喷雾干燥进行预糊化处理。本发明克服现有技术中常规胍胶压裂液体系存在的水不溶物与破胶后残渣含量高及成本高等缺陷，制备出具有低伤害低成本的复合稠化剂压裂液。

Description

复合稠化剂压裂液
技术领域
本发明涉及油田增产措施改造领域所使用的一种化学品，尤其是一种复合稠化剂压裂液。
背景技术
国内外常用的压裂液为水基压裂液，其中以天然多糖类植物胶为稠化剂的水基压裂液应用最为广泛。但是，由于天然多糖类植物胶含有6％～8％的水不溶物，使水基压裂液破胶不彻底，导致滞留地层的残渣较多，对地层造成伤害，严重影响了储层的改造效果。有统计数据表明，水基压裂液对储层渗透率的伤害率平均达到30％～45％，最高在60％以上，对裂缝支撑带的伤害则达到70％以上。
稠化剂浓度的选择原则是在保证压裂工艺顺利实施的前提下，尽可能降低其加量。稠化剂中水不溶物含量与残渣含量密切相关，水不溶物含量越高，残渣含量也越高。高的稠化剂残渣含量将严重影响支撑裂缝导流能力，在裂缝壁上形成厚而致密的滤饼，阻碍地层流体的产出，导致储层损害，影响油气井产能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种既能降低压裂液的成本，又能降低对储层的伤害，且大大增强压后增产效果的复合稠化剂压裂液。
为了解决上述技术问题，本发明的复合稠化剂压裂液其组分及重量百分比为：
羟丙基胍胶：0.1％-0.3％，
改性淀粉：2％-4％；
粘土稳定剂：0.5％-2％，
温度稳定剂：0.1％-0.5％，
助排剂：0.1％-1％，
杀菌剂：0.1％-0.3％，
pH调节剂：0.1％-0.3％，
余量为水；
所述改性淀粉由乙酰化改性、磷酸酯化改性及预糊化处理三个步骤制得，其制备方法为：首先采用乙酸酐将腊质淀粉进行乙酰化改性，然后采用三偏磷酸钠或三氯氧磷对其进行磷酸化改性，最后对改性产物进行喷雾干燥进行预糊化处理。其中乙酰化改性和磷酸酯化改性是为了降低腊质淀粉的水不溶物及温度稳定性，预糊化处理是为了保证其能够在冷水中快速溶解起粘。
所述腊质淀粉为腊质木薯淀粉或腊质绿豆淀粉或腊质玉米淀粉或腊质马铃薯淀粉或腊质小麦淀粉。
所述粘土稳定剂为氯化钾或氯化铵。
所述温度稳定剂为硫代硫酸钠或邻苯二胺。
所述助排剂为十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基三甲基溴化铵。
所述杀菌剂为甲醛或多聚甲醛。
所述pH调节剂为碳酸钠。
本发明的有益效果是：本发明有效地降低了现有技术中常规胍胶压裂液体系存在的水不溶物与破胶后残渣含量高及成本高等缺陷，提供一种适用于低渗透储层改造的低伤害低成本复合稠化剂压裂液体系。这种复合稠化剂压裂液体系同时具备以下特点：
(1)在使用该复合稠化剂配制压裂液基液时，复合稠化剂能在冷水中快速溶解起粘，满足现场配液需求。
(2)该复合稠化剂压裂液基液具有优良的交联性能，抗温抗剪切性能优良，携砂性能好。
(3)复合稠化剂压裂液体系具有低的水不溶物且破胶后残渣含量低，破胶液动力粘度及表界面张力低，对储层伤害小。
(4)该压裂液体系成本低，较常规压裂液体系，胍胶稠化剂加量平均降低20-80％。
附图说明
图1为实施例1中复合稠化剂交联液的粘温曲线图；
图2为实施例2中复合稠化剂交联液的粘温曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
本发明的压裂液所涉及使用的交联剂为四硼酸钠或有机硼或有机硼锆，压裂液与交联剂重量比为100:0.3-1.0。本发明的压裂液所涉及使用的破胶剂为过硫酸铵或过硫酸钾胶囊破胶剂，压裂液与破胶剂重量比为100:0.3-1.0。
实施例1
在吴茵混调器中加入950ml水，在搅拌状态下加入5gKCl和1g甲醛，分别称取1g羟丙基胍胶和40g改性淀粉，分别在搅拌状态下将其缓慢加入水中，高速搅拌15min；然后加入1g硫代硫酸钠、1g碳酸钠和1g十六烷基三甲基溴化铵；在混调器中搅拌10min，完成基液的配制；取上述配制的基液100ml，在搅拌下加入0.3g四硼酸钠，继续搅拌2min后，基液与交联剂完全反应，形成冻胶，完成冻胶液配制；在搅拌状态下往冻胶中加入0.3g过硫酸铵胶囊破胶剂，在50℃水浴中保持恒温，2h后，冻胶完全破胶水化。用六速旋转粘度计测得基液表观粘度为80mPa.s，pH为10；用哈克RT-20流变仪测试冻胶流变性能，配制的冻胶在120℃，170s-1剪切120min后，粘度保持在60mPa.s以上；用离心法测试破胶液的残渣含量为60mg/L，用毛细管粘度计测试破胶液粘度为3mPa.s。
实施例2
在吴茵混调器中加入934ml水，在搅拌状态下加入20gKCl和3g甲醛，分别称取2g羟丙基胍胶和30g改性淀粉，分别在搅拌状态下将其缓慢加入水中，高速搅拌15min；然后加入5g硫代硫酸钠、3g碳酸钠和3g十二烷基三甲基溴化铵；在混调器中搅拌10min，完成基液的配制；取上述配制的基液100ml，在搅拌下加入0.6g有机硼锆交联剂，继续搅拌2min后，基液与交联剂完全反应，形成冻胶，完成冻胶液配制；在搅拌状态下往冻胶中加入0.6g过硫酸铵胶囊破胶剂，在50℃水浴中保持恒温，2h后，冻胶完全破胶水化。用六速旋转粘度计测得基液表观粘度为55mPa.s，pH为12；用哈克RT-20流变仪测试冻胶流变性能，配制的冻胶分别在100℃、120℃及140℃，170s-1下各剪切120min后，粘度保持在50mPa.s以上(见附图1及下表1)；用离心法测试破胶液的残渣含量为70mg/L，用毛细管粘度计测试破胶液粘度为4mPa.s。
表1 交联液在不同温度下的恒速(170s-1)剪切2h后的粘度数据
温度(℃) 100 120 140
粘度(mPa.s) 75-90 60-70 50-55
实施例3
在吴茵混调器中加入930ml水，在搅拌状态下加入20gKCl和3g甲醛，分别称取3g羟丙基胍胶和20g改性淀粉，分别在搅拌状态下将其缓慢加入水中，高速搅拌15min；然后加入3g硫代硫酸钠、2g碳酸钠和2g十六烷基三甲基溴化铵；在混调器中搅拌10min，完成基液的配制；取上述配制的基液100ml，在搅拌下加入1g有机硼交联剂，继续搅拌2min后，基液与交联剂完全反应，形成冻胶，完成冻胶液配制；在搅拌状态下往冻胶中加入1g过硫酸铵胶囊破胶剂，在50℃水浴中保持恒温，2h后，冻胶完全破胶水化。用六速旋转粘度计测得基液表观粘度为45mPa.s，pH为11；用哈克RT-20流变仪测试冻胶流变性能，配制的冻胶分别在100℃、140℃及160℃，170s-1下各剪切120min后，粘度保持在50mPa.s以上(见附图2及下表2)；用离心法测试破胶液的残渣含量为80mg/L，用毛细管粘度计测试破胶液粘度为4mPa.s。
表2交联液在不同温度下的恒速(170s-1)剪切2h后的粘度数据
温度(℃) 100 140 160
粘度(mPa.s) 240-340 80-90 50-65
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (1)

1.一种复合稠化剂压裂液，是由基液和交联剂为原料组成，交联剂为四硼酸钠或有机硼或有机硼锆，基液与交联剂重量比为100:0.3-1.0，其特征在于，该基液组分及重量百分比为：
羟丙基胍胶：0.1％-0.3％，
改性淀粉：2％-4％；
粘土稳定剂：0.5％-2％，
温度稳定剂：0.1％-0.5％，
助排剂：0.1％-1％，
杀菌剂：0.1％-0.3％，
pH调节剂：0.1％-0.3％，
余量为水；
所述改性淀粉的制备：首先采用乙酸酐将腊质淀粉进行乙酰化改性，然后采用三偏磷酸钠或三氯氧磷对其进行磷酸化改性，最后对改性产物进行喷雾干燥进行预糊化处理；
所述腊质淀粉为腊质木薯淀粉或腊质绿豆淀粉或腊质玉米淀粉或腊质马铃薯淀粉或腊质小麦淀粉；
所述粘土稳定剂为氯化钾或氯化铵；
所述温度稳定剂为硫代硫酸钠或邻苯二胺；
所述助排剂为十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基三甲基溴化铵；
所述杀菌剂为甲醛或多聚甲醛；
所述pH调节剂为碳酸钠。
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