CN106167698A - 一种在线压裂液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种在线压裂液及其制备方法，其组分按质量分数为：A剂0.8‑5份，B剂0.2‑1份，水94‑99份；A剂的组分按质量分数为：甲壳素10‑20份，淀粉10‑20份，丙烯酰胺5‑20份，生物活性剂2‑5份，糖0.1‑1份，聚天冬氨酸钠0.1‑0.5份，环保溶剂10‑20份，水13.5‑62.8份；B剂的组分按质量分数为：碱性蛋白酶5‑20份，生物活性剂10‑20份，EDTA‑4Na 5‑10份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.1‑0.2份，聚天冬氨酸钠0.5‑1份，乙酸钠0.2‑1份，乳酸钠0.5‑1份，乳酸钾0.5‑1份，糖0.5‑1份，乙醇5‑10份，水34.8‑72.7份；本发明具有在线连续配制、操作简单、使用浓度低、起粘快、携砂好、低摩阻、低伤害、耐温耐剪切、返排液粘度小、适用范围广、成本低，增产效果好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田压裂工艺中的压裂液配方及制备，特别涉及一种在线压裂液及其制备方法。
技术背景
现阶段对于低渗特低渗油田，压裂已经成为油井增产，水井增注的最常用最有效的改造措施之一，而压裂液是油气田压裂增产过程中的重要组成部分。
水基压裂液具有成本低、安全性高等优点，目前使用最为广泛。国内水基压裂液占整个压裂液体系的90％以上。主要的水基压裂液包括如下几种方式：1.聚合物压裂液；2.粘弹性压裂液；3.清水压裂。
其中聚合物交联的压裂液都是通过聚合物(主要是固体粉剂)溶解均匀后，加入添加剂，并采取添加各种交联剂，产生较高的井下最终粘度和更好的施工效率。施工过程是，一般要提前将压裂液的主剂聚合物在配制站用清水配制好，用罐车拉到现场，或者在现场池子、罐等容器中配制好，这样就需要花费很多的时间、费用、程序先将聚合物溶解好，然后要根据压裂液特性需要，溶解过程中加入一些提高压裂液性能的添加剂，防膨剂，杀菌剂，助排剂等，然后在混砂车中交联裹砂支撑剂用泵注入油气藏。
清水压裂液配制方法也是提前用形成压裂液的药剂和清水一起在配制站和配制池等容器中配制好，然后用泵注入，在混砂车中和支撑剂均匀混合后，携带支撑剂一起进入地层。
综合上述的水基压裂液的配制和施工工艺描述，水基压裂液在配液及施工工艺方面仍存在不足：
1.上述压裂液都是先配制好，再施工，时间和工序比较繁琐，需要时间和费用大，效率低。
2.采取交联压裂液体系施工的缺陷,破胶不完全,凝胶易存在油藏中，破胶不彻底，残渣残留在裂缝内，严重降低支撑剂充填层的渗透率,导致压裂效果变差。
3.聚合物压裂液，因特殊情况无法施工，配制好的压裂液、交联液等会过期变质导致大量的浪费，还会造成废液处理困难，给周边环境造成压力。
因此，一种真正操作简便、节约环保、保护油藏、增产增效的压裂液成为发展的新方向。
发明内容
为了克服现有常规压裂液配制方面存在的不足，简化压裂施工工艺，本发明的目的在于提供一种在线压裂液及其制备方法，该配方具有绿色环保可降解功能，对环境无毒无伤害，可实现在线连续配制，施工紧密结合，简化施工程序，让压裂成为一种简单可行的增产工艺，可以广泛应用于油井、水井、气井等各种井的压裂措施中。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种在线压裂液，由A剂、B剂和水组成，其组分按质量份数：A剂0.8-5份，B剂0.2-1份，水94-99份；
所述的A剂，其组分按质量份数：甲壳素10-20份，淀粉10-20份，丙烯酰胺5-20份，生物活性剂2-5份，糖0.1-1份，聚天冬氨酸钠0.1-0.5份，环保溶剂10-20份，水13.5-62.8份；
所述的生物活性剂包括鼠李糖脂，海藻糖酯或槐糖脂。
所述的糖为葡萄糖或单糖。
所述的环保溶剂包括二丙酮醇DAA、脱芳烃溶剂油、碳氢溶剂、色拉油或大豆油；碳氢溶剂碳氢溶剂包括正构烷烃、异构烷烃或正己烷。
所述的B剂，其组分按质量份数：碱性蛋白酶5-20份，生物活性剂10-20份，EDTA-4Na 5-10份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.1-0.2份，聚天冬氨酸钠0.5-1份，乙酸钠0.2-1份，乳酸钠0.5-1份，乳酸钾0.5-1份，葡萄糖0.5-1份，乙醇5-10份，水34.8-72.7份。
所述的A剂，其制备方法，通过以下步骤实现：先将甲壳素10-20份，丙烯酰胺5-20份，淀粉10-20份和水13.5-62.8份加入反应器中，搅拌10-25min使之溶解，溶解均匀后加入2-5份生物活性剂，0.1-1份的糖，0.1-0.5份聚天冬氨酸钠，10-20份环保溶剂进行乳化，搅拌10-20min，待溶液均匀后，在氮气保护下点滴加入0.02-0.06份引发剂升温至90℃,引发剂加入时间为2-5min；关闭反应釜,待溶液自然降至50℃,生产完毕，将乳液倒出。
所述的引发剂为稀释成质量分数为12.5-25％的过硫酸铵或过氧化尿素溶液。
所述的B剂，其制备方法，通过以下步骤实现：
将碱性蛋白酶2-20份，生物活性剂10-20份，EDTA-4Na 1-5份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.1-0.2份，聚天冬氨酸钠0.5-1份，乙酸钠0.2-1份，乳酸钠0.5-1份，乳酸钾0.5-1份，乳酸1-3份，糖0.5-1份，乙醇5-10份和余量水加入反应器中，常温下搅拌20-30min，待溶解均匀即可。
所述的生物活性剂为鼠李糖脂，海藻糖酯或槐糖脂。
所述的糖为葡萄糖或单糖。
一种在线压裂液的制备方法，通过以下步骤实现：
在容器中加入水94-99份，加入B剂0.2-1份，搅拌的同时点滴加入A剂0.8-5份，搅拌10-30s可快速形成均匀压裂液。
所形成的压裂液粘度为100-200mpa.s(粘度小于常规瓜胶压裂，因此现场好泵入，节约马力)，ph为6-7，中性液体；储能模量大于30pa，耗能模量＞10pa，且抗剪切性能好，可耐温180℃，性能优于当前常规压裂液。
本发明的作用机理：A剂为一种乳液聚合物，在A剂中接枝甲壳素分子，可使A剂在水中快速伸展溶解。加入B剂后，B剂使A剂改相，变成水包油，能够加速A剂在水中的伸展，活性剂相互交叉梳理从而实现A剂的快速溶解起粘携砂。
本发明的优势：
1、起粘快。该压裂液中的A剂与B剂配合具有快速溶解起粘的能力，一般在10-30s内压裂液粘度达到最大，现场可实现在线配制，将配制、携砂一体化。常规瓜胶压裂配方溶解时间超过2h，即使是速溶配方溶解时间也超过10min。
2、可减少施工设备，操作简易，降低作业成本，缩短工作时间，提高效率。药剂无需在配制站或现场配制池配制，将配制、携砂一体化。
3、操作灵活。可实现低砂比到高砂比的无缝对接技术。可以现场根据泵压和相关实际情况，及时调整浓度，解决漏失以及相关砂沉等问题，使得现场更加容易控制和管理。
4、节约环保。采取在线添加、随用随配的方式，可避免因特殊情况无法施工造成的压裂液浪费现象。不会造成环境压力，会产生很好的节约环保效果。
5、压裂液不采取交联工艺，好破胶，对地层伤害小。
6、阻垢功能:配方含多种螯合阻垢剂,具有阻垢功效,可延长作业有效期至1年，常规压裂有效期一般在6个月左右。
7、绿色可降解。该配方具有绿色环保可降解功能，对环境无毒无伤害。生物降解度90％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细描述。
实施例一
本实施例一种在线压裂液，由A剂、B剂组成，其组分按质量分数：A剂0.8份，B剂0.2份，水99份。
所述A剂，其组分按质量分数：甲壳素10份，淀粉10份，丙烯酰胺5份，生物活性剂2份，葡萄糖0.1份，聚天冬氨酸钠0.1份，二丙酮醇(DAA)10份，水62.8份。
所述A剂的制备方法，通过以下步骤实现：
先将甲壳素10份，丙烯酰胺5份，淀粉10份和62.8份水加入反应器中，搅拌10-25min使之溶解，溶解均匀后加入2份鼠李糖脂活性剂，0.1份的葡萄糖，0.1份聚天冬氨酸钠，10份二丙酮醇(DAA)进行乳化，搅拌10-20min，待溶液均匀后，在氮气保护下点滴加入0.02份引发剂升温至90℃,引发剂加入时间为2-5min；关闭反应釜,待溶液自然降至50℃,生产完毕，将乳液倒出。
所述的引发剂为稀释成质量分数为25％的过硫酸铵或过氧化尿素溶液。
所述B剂，其组分按质量分数：碱性蛋白酶5份，生物活性剂10份，EDTA-4Na 5份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.1份，聚天冬氨酸钠0.5份，乙酸钠0.2份，乳酸钠0.5份，乳酸钾0.5份，葡萄糖0.5份，乙醇5份，水72.7份。
所述B剂的制备方法，通过以下步骤实现：
将碱性蛋白酶2份，鼠李糖脂活性剂10份，EDTA-4Na 5份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.1份，聚天冬氨酸钠0.5份，乙酸钠0.2份，乳酸钠0.5份，乳酸钾0.5份，葡萄糖0.5份，乙醇5份和余量水加入反应器中，常温下搅拌20-30min，待溶解均匀即可。
本实施压裂液的制备方法，通过以下步骤实现：
在容器中加入水99份，加入B剂0.2份，搅拌的同时点滴加入A剂0.8份，搅拌10-30s可快速形成均匀压裂液。
所形成的压裂液粘度为100mpa.s(粘度小于常规瓜胶压裂，因此现场好泵入，节约马力)，ph为6-7，中性液体；储能模量大于30pa，耗能模量＞10pa，且抗剪切性能好，可耐温180℃，性能优于当前常规压裂液。
实施例二
本实施例一种在线压裂液，由A剂、B剂组成，其组分按质量分数：A剂2份，B剂0.5份，水97.5份。
所述A剂，其组分按质量分数：甲壳素15份，淀粉15份，丙烯酰胺10份，海藻糖酯活性剂3份，单糖0.5份，聚天冬氨酸钠0.3份，脱芳烃溶剂油15份，水41.2份。
所述A剂的制备方法，通过以下步骤实现：
先将甲壳素15份，丙烯酰胺10份，淀粉15份和41.2份水加入反应器中，搅拌10-25min使之溶解，溶解均匀后加入海藻糖酯活性剂3份，单糖0.5份，聚天冬氨酸钠0.3份，脱芳烃溶剂油15份进行乳化，搅拌10-20min，待溶液均匀后，在氮气保护下点滴加入0.04份引发剂升温至90℃,引发剂加入时间为2-5min。关闭反应釜,待溶液自然降至50℃,生产完毕，将乳液倒出。
所述的引发剂为稀释成质量分数为20％的过硫酸铵或过氧化尿素溶液。
所述B剂，其组分按质量分数：碱性蛋白酶10份，鼠李糖脂活性剂15份，EDTA-4Na 8份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.15份，聚天冬氨酸钠0.7份，乙酸钠0.6份，乳酸钠0.7份，乳酸钾0.7份，单糖0.7份，乙醇8份，水55.45份。
所述B剂的制备方法，通过以下步骤实现：
将碱性蛋白酶10份、鼠李糖脂表面活性剂15份、EDTA-4Na 8份、乙二胺二琥珀酸钠盐0.15份，聚天冬氨酸钠0.7份，乙酸钠0.6份，乳酸钠0.7份，乳酸钾0.7份，单糖0.7份，乙醇8份和余量水加入反应器中，常温下搅拌20-30min，待溶解均匀即可。
本实施例压裂液的制备方法，通过以下步骤实现：
在容器中加入水97.5份，加入B剂0.5份，搅拌的同时点滴加入A剂2份，搅拌10-30s可快速形成均匀压裂液。
所形成的压裂液粘度为160mpa.s(粘度小于常规瓜胶压裂，因此现场好泵入，节约马力)，ph为6-7，中性液体；储能模量大于30pa，耗能模量＞10pa，且抗剪切性能好，可耐温180℃，性能优于当前常规压裂液。
实施例三
本实施例一种在线压裂液，由A剂、B剂组成，其组分按质量分数：A剂5份，B剂1份，水94份。
所述A剂，其组分按质量分数：甲壳素20份，淀粉20份，丙烯酰胺20份，槐糖脂活性剂5份，葡萄糖1份，聚天冬氨酸钠0.5份，碳氢溶剂(正构烷烃、异构烷烃)正己烷20份，水13.5份。
本发明A剂的制备方法，通过以下步骤实现：
先将甲壳素20份，丙烯酰胺20份，淀粉20份和13.5份水加入反应器中，搅拌10-25min使之溶解，溶解均匀后加入5份槐糖脂活性剂，葡萄糖1份，聚天冬氨酸钠0.5份，20份碳氢溶剂(正构烷烃、异构烷烃)正己烷进行乳化，搅拌10-20min，待溶液均匀后，在氮气保护下点滴加入0.06份引发剂升温至90℃,引发剂加入时间为2-5min。关闭反应釜,待溶液自然降至50℃,生产完毕，将乳液倒出。
所述的引发剂为稀释成质量分数为12.5％的过硫酸铵或过氧化尿素溶液。
所述B剂，其组分按质量分数：碱性蛋白酶20份，鼠李糖脂活性剂20份，EDTA-4Na10份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.2份，聚天冬氨酸钠1份，乙酸钠1份，乳酸钠1份，乳酸钾1份，葡萄糖1份，乙醇10份，水40份。
所述B剂的制备方法，通过以下步骤实现：
将碱性蛋白酶20份，鼠李糖脂活性剂20份，EDTA-4Na10份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.2份，聚天冬氨酸钠1份，乙酸钠1份，乳酸钠1份，乳酸钾1份，葡萄糖1份，乙醇10份和余量水加入反应器中，常温下搅拌20-30min，待溶解均匀即可。
本实施例压裂液的制备方法，通过以下步骤实现：
在容器中加入水94份，加入B剂1份，搅拌的同时点滴加入A剂5份，搅拌10-30s可快速形成均匀压裂液。
所形成的压裂液粘度为200mpa.s(粘度小于常规瓜胶压裂，因此现场好泵入，节约马力)，ph为6-7，中性液体；储能模量大于30pa，耗能模量＞10pa，且抗剪切性能好，可耐温180℃，性能优于当前常规压裂液。
Claims (4)
1.一种在线压裂液，其特征在于，由A剂、B剂和水组成，其组分按质量份数：A剂0.8-5份，B剂0.2-1份，水94-99份；
所述的A剂，其组分按质量份数：甲壳素10-20份，淀粉10-20份，丙烯酰胺5-20份，生物活性剂2-5份，糖0.1-1份，聚天冬氨酸钠0.1-0.5份，环保溶剂10-20份，水13.5-62.8份；
所述的生物活性剂包括鼠李糖脂，海藻糖酯或槐糖脂；
所述的糖为葡萄糖和单糖；
所述的环保溶剂包括二丙酮醇DAA、脱芳烃溶剂油、碳氢溶剂、色拉油或大豆油；碳氢溶剂碳氢溶剂包括正构烷烃、异构烷烃或正己烷；
所述的B剂，其组分按质量份数：碱性蛋白酶5-20份，生物活性剂10-20份，EDTA-4Na 5-10份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.1-0.2份，聚天冬氨酸钠0.5-1份，乙酸钠0.2-1份，乳酸钠0.5-1份，乳酸钾0.5-1份，葡萄糖0.5-1份，乙醇5-10份，水34.8-72.7份。
2.根据权利要求1所述的一种在线压裂液，其特征在于，所述的A剂，其制备方法，通过以下步骤实现：先将甲壳素10-20份，丙烯酰胺5-20份，淀粉10-20份和水13.5-62.8份加入反应器中，搅拌10-25min使之溶解，溶解均匀后加入2-5份生物活性剂，0.1-1份的糖，0.1-0.5份聚天冬氨酸钠，10-20份环保溶剂进行乳化，搅拌10-20min，待溶液均匀后，在氮气保护下点滴加入0.02-0.06份引发剂升温至90℃,引发剂加入时间为2-5min。关闭反应釜,待溶液自然降至50℃,生产完毕，将乳液倒出；
所述的引发剂为稀释成质量分数为12.5-25％的过硫酸铵或过氧化尿素溶液。
3.根据权利要求1所述的一种在线压裂液，其特征在于，所述的B剂，其制备方法，通过以下步骤实现：
将碱性蛋白酶2-20份，生物活性剂10-20份，EDTA-4Na 1-5份，乙二胺二琥珀酸钠盐0.1-0.2份，聚天冬氨酸钠0.5-1份，乙酸钠0.2-1份，乳酸钠0.5-1份，乳酸钾0.5-1份，乳酸1-3份，糖0.5-1份，乙醇5-10份和余量水加入反应器中，常温下搅拌20-30min，待溶解均匀即可；
所述的生物活性剂为鼠李糖脂，海藻糖酯，槐糖脂；
所述的糖为葡萄糖和单糖。
4.基于上述任一权利要求所述的一种在线压裂液的制备方法，其特征在于，通过以下步骤实现：
在容器中加入水94-99份，加入B剂0.2-1份，搅拌的同时点滴加入A剂0.8-5份，搅拌10-30s可快速形成均匀压裂液。
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Denomination of invention: On line fracturing fluid and preparation method thereof Effective date of registration: 20211105 Granted publication date: 20181113 Pledgee: Hengfeng bank Limited by Share Ltd. Dongying branch Pledgor: DONGYING SUNCOO PETROLEUM Co.,Ltd. Registration number: Y2021980011957 |
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