CN106520108A - 压裂液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压裂液及其制备方法。该压裂液由苦苈胶基液和交联液组成，其中，以重量份计，苦苈胶基液至少包括：100重量份的水，0.2～0.35重量份的苦苈胶、0.1～0.2重量份的助排剂以及0.1～0.2重量份的粘土稳定剂；交联液包括：100重量份的水，15～30重量份的有机硼交联剂、0.5～2.5重量份的过硫酸盐、0.4～0.6重量份的KOH或NaOH；苦苈胶基液和交联液按体积比为100:1混合使用。本发明的压裂液相比现有的压裂液同等条件下具有粘度增大和携砂能力增强的优势，同时降低压裂液的成本。

Description

压裂液及其制备方法
技术领域
本发明涉及采油工程技术领域，具体而言，涉及一种压裂液及其制备方法。
背景技术
目前，油田低渗透性储层越来越多，需要通过压裂改造提高储层的产油能力，压裂是油气井增产、水井增注、提高油气井产能和采收率的最重要的增产措施之一。其中压裂液是压裂改造油气层过程中的携砂工作液，它起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用。
水力压裂是利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液，当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层将被压开并产生裂缝。目前，国内外常用的压裂液为水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液和酸基压裂液，其中，水基压裂液中成胶剂使用较多的是天然植物胶类，如胍尔胶、田菁胶、野皂荚胶以及香豆胶等。目前，植物胶应用最多的为改性胍尔胶。
瓜胶压裂液由于受原料成本影响价格昂贵，而且随着油田的勘探开发，低渗透、超低渗透、复杂敏感性储层逐渐增多，压裂液用量越来越大，即在相同用量条件下压裂液的携砂能力比较差。因而，为了进一步提高现有技术中的压裂液的携砂性能，仍需要对现有的压裂液进行改进，以提供一种性能更优异的压裂液。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种压裂液及其制备方法，以进一步提高现有技术中的压裂液的携砂能力。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压裂液，该压裂液由苦苈胶基液和交联液组成，其中，以重量份计，苦苈胶基液至少包括：100重量份的水，0.2～0.35重量份的苦苈胶、0.1～0.2重量份的助排剂以及0.1～0.2重量份的粘土稳定剂。
进一步地，助排剂选自全氟辛酸钠、十二烷基硫酸钠和异丙醇中的一种或多种。
进一步地，苦苈胶的含量为0.25～0.35重量份。
进一步地，粘土稳定剂为N-羟甲基丙烯酰胺。
进一步地，苦苈胶基液还包括0.001～0.002重量份的分散剂，且分散剂为甲醇或乙醇。
进一步地，以重量份计，交联液包括15～30重量份的有机硼交联剂、0.5～2.5重量份的过硫酸盐、0.4～0.6重量份的KOH或NaOH以及100重量份的水。
进一步地，在压裂液中，苦苈胶与有机硼交联剂的质量比为1:1.5～7:3。
进一步地，在压裂液中，苦苈胶与过硫酸盐的质量比为8：1～70：1。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种压裂液的制备方法，该制备方法包括：按照上述任一种压裂液中的苦苈胶基液和交联液各自的原料及配方，分别独立地配制苦苈胶基液和交联液；将苦苈胶基液与交联液混合交联，得到压裂液。
在本发明一种优选的实施例中，压裂液由苦苈胶基液和交联液组成，其中，苦苈胶基液以重量份计包括：0.2～0.35重量份的苦苈胶，0.1～0.2重量份的全氟辛酸钠，0.1～0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺，0.001～0.002重量份的甲醇或乙醇；交联液以重量份计包括：15～30重量份的有机硼交联剂，0.4～0.6重量份的氢氧化钠，0.5～2.5重量份的过硫酸钠。在一种更优选的实施例中，苦苈胶基液和交联液按体积比为100:1混合使用。
在本发明另一种优选的实施例中，提供了一种苦苈胶压裂液的制备方法，该制备方法包括以下步骤：①苦苈胶原液的配制：在100份水中，搅拌条件下加入0.2～0.35份苦苈胶粉和0.001～0.002份甲醇或乙醇，搅拌充分分散溶解，加入全氟辛酸钠0.1～0.2份，N-羟甲基丙烯酰胺0.1～0.2份；②苦苈胶交联液的配制：在100份水中，在搅拌条件下加入15～30份有机硼交联剂，0.5～2.5份过硫酸钠，加入0.4～0.6份氢氧化钠均匀搅拌；将苦苈胶基液与交联液按体积比为100:1混合进行交联，得到上述压裂液。
应用本发明的技术方案，通过以苦苈胶作为增稠剂将上述含量范围苦苈胶与上述含量范围的助排剂溶解在100重量份的水中制备得到基液，通过引入性能优良的助排剂，破胶后残液的表面张力显著减低，使残液易于返排。因而本发明的压裂液相比现有的压裂液同等条件下具有粘度增大和携砂能力增强的优势，同时降低压裂液的成本。
在本发明的优选实施例中，在基液中的苦苈胶在一定条件下与交联液中的含硼化合物发生交联反应生成冻胶具有强的携砂能力、降滤失等性能。加入过硫酸钠与苦苈胶及冻胶发生氧化作用使其冻胶水化破胶。为改善苦苈胶在水中的分散溶解能力，配制时可加入少量的甲醇或乙醇作为分散促进剂，提高配制速度便于得到苦苈胶均匀分布的基液。通过加入与苦苈胶相配伍的助排剂---全氟辛酸钠，降低表面张力、改变润湿性，使压裂后的残液更易返排出油层。加入N-羟甲基丙烯酰胺抑制地层粘土膨胀。本发明的压裂液相比现有的压裂液同等条件下具有粘度增大和携砂能力增强的优势，同时降低压裂液的成本。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
苦苈胶也是一种植物胶，属于多羟基化合物，在水溶液中具有更好的增稠效果，苦苈胶在一定pH条件下与含硼化合物发生交联反应形成冻胶，具有更好的耐温耐性、剪切性、携砂和滤失性能，可作为压裂液用于储层改造。
在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种压裂液，该压裂液由苦苈胶基液和交联液组成，其中，以重量份计，苦苈胶基液至少包括：100重量份的水，0.2～0.35重量份的苦苈胶、0.1～0.2重量份的助排剂以及0.1～0.2重量份的粘土稳定剂。
本发明所提供的上述压裂液，通过以苦苈胶作为增稠剂制备得到基液，并且在100重量份的水中，将苦苈胶的含量控制在0.2～0.35重量份范围内，同时在0.1～0.2重量份的助排剂和0.1～0.2重量份的粘土稳定剂的协同作用下，降低表面张力、改善表面润湿性，降低油层的水锁效应，降低地层伤害，且压裂后残液更易返排出油层。上述含量范围压裂液相比现有的压裂液具有粘度增大、携砂能力增强、且能够降低压裂液破胶残液的表面张力，使残液更易于返排的优势。在同等条件下，利用本发明的压裂液，能够减少压裂液的成本。
在本发明的上述压裂液中，对助排剂的具体种类并无特殊要求，只要能够实现在降低压裂液破胶残液的表面张力使残液易于返排，且对地层无伤害的同时，能够提高苦苈胶的粘度及携砂能力即可。在本发明中，上述助排剂包括但不仅限于全氟辛酸钠、十二烷基硫酸钠以及异丙醇中的一种或多种。其中，全氟辛酸钠为氟表面活性剂，在降低表面张力和提高压裂液粘度方面的作用最显著，十二烷基硫酸钠以及异丙醇的作用相对稍弱。因而上述助排剂既可以单独使用，也可以相互配合使用。当配合使用时，配合的比例可以根据需要进行合理调整，只要总的用量在上述范围内即可。
在本发明的上述压裂液中，上述含量范围的粘土稳定剂能够有效吸附在粘土表面，稳定压裂后的地层，防止水锁效应等对地层的伤害。因而，任何能够实现上述功能的粘土稳定剂均适用于本发明。在本发明一种优选的实施例中，粘土稳定剂为N-羟甲基丙烯酰胺。N-羟甲基丙烯酰胺能够在粘土表面形成单层的聚合物吸附膜，抑制地层粘土膨胀，减小对地层的伤害。
在本发明一种优选的实施例中，上述压裂液中的苦苈胶基液还包括0.001～0.002重量份的分散剂，且所述分散剂为甲醇或乙醇。分散剂增加物质与溶剂的互溶性，从而使得待溶物的溶解更充分，在溶剂中分布更均匀。在本发明优选甲醇或乙醇作为分散促进剂，能够改善苦苈胶在水中的分散溶解能力，从而使得苦苈胶在配制过程中溶解更充分，在溶剂中分布更均匀。
上述压裂液中的交联液的主要目的是用来对苦苈胶基液进行交联反应的，任何能够起到交联作用的交联液均能适用于本发明。而且在本发明中，苦苈胶基液与交联液的配比按照本领域常规的配比进行混合交联即可，比如按照体积比为100：1的比例混合；具体配比也可在现有配比的基础上进行适当调整得到，在此不再赘述。
在现有交联液的基础上，通过合理的选择和适当的比例调整，即可与上述苦苈胶基液进行配合使用得到携砂能力提高的压裂液。即上述压裂液中，具体的交联液种类采用现有的交联液即可。在本发明又一种优选的实施例中，以重量份计，交联液包括15～30重量份的有机硼交联剂、0.5～2.5重量份的过硫酸盐、0.4～0.6重量份的KOH或NaOH以及100重量份的水。
上述优选实施例中，以上述含量范围的有机硼交联剂和过硫酸盐破胶剂为原料的交联液具有可控的延迟交联作用以及耐高温、易破胶且对地层伤害小的优势。其中的有机硼交联剂采用现有的有机硼交联剂即可，也可通过对现有的方法进行适当调整制备得到，比如可按照如下方法制备：在烧瓶中依次按质量比加入15～30％葡萄糖、2％左右的氢氧化钠和5～15％硼砂并升温至50～60℃，待硼砂完全溶解后，再加入53～78％的丙三醇，加热到85℃，保持恒温搅拌反应4小时，即得合成产物。此外，上述优选实施例中的破胶剂为过硫酸盐类，比如硫酸铵和/或过硫酸钠，用于压裂液破胶水化。
上述优选实施例中，KOH或NaOH碱液作为pH调节剂，其加入步骤并无特殊限制，可以在苦苈胶基液配制过程中添加，也可以在交联液的配制过程中添加，同样还可以在苦苈胶基液与交联液配制完成之后再来进行pH值调节。为了使实际操作更方便且调节得到的pH值更准确，在本发明上述优选的实施例中，选择在交联液的配制过程中添加碱液进行pH值调节。发明人经过大量的实验已经验证，在该步骤添加上述量的碱液时能够很准确地使得所制备的压裂液的pH值在9～10左右。而在苦苈胶基液配制过程中添加碱液，由于苦苈胶具有一定的粘度，使得碱液相对难以较充分均匀地分散在苦苈胶基液中。当基液与交联液混合之后再进行pH调节操作难度也相对较大，而且调节的准确程度也相对较低。
在上述压裂液的基础上，为了进一步优化本发明的压裂液的携砂能力，在本发明一种优选的实施例中，上述压裂液中苦苈胶与有机硼交联剂的质量比为1:1.5～7:3。将苦苈胶与有机硼交联剂的质量比控制在上述范围内，具有使苦苈胶交联充分，从而提高压裂液粘度和携砂能力的有益效果。
在上述压裂液的基础上，为了进一步提高本发明的压裂液的残渣反排性能，在本发明另一种优选的实施例中，压裂液中苦苈胶与过硫酸盐的质量比为8：1～70：1。将苦苈胶与过硫酸盐的质量比控制在上述范围内，具有破胶能力更强，更有助于破胶残液的排出。
在本发明一种更优选的实施例中，提供一种压裂液，该压裂液由苦苈胶基液和交联液组成，其中，苦苈胶基液以重量份计包括：100重量份的水、0.2～0.35重量份的苦苈胶，0.1～0.2重量份的全氟辛酸钠，0.1～0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺，0.001～0.002重量份的甲醇或乙醇；交联液以重量份计包括：100重量份的水、15～30重量份的有机硼交联剂，0.4～0.6重量份的氢氧化钠，0.5～2.5重量份的过硫酸钠。
上述优选实施例中的压裂液通过以苦苈胶作为增稠剂制备得到基液，并且将苦苈胶在基液中的含量控制在0.2～0.35重量份范围内，配制时加入0.001～0.002重量份的甲醇或乙醇作为分散促进剂，来改善苦苈胶在水中的分散溶解能力。通过加入0.4～0.6重量份的氢氧化钠调节pH值，上述含量的苦苈胶与15～30重量份的有机硼交联剂发生交联反应生成冻胶而具有强的携砂能力、降滤失等性能；压裂完成后通过加入交联液中的0.5～2.5重量份的过硫酸钠作为破胶剂发生氧化作用将苦苈胶及冻胶水化降解。
在本发明的上述压裂液中，用于形成苦苈胶基液的苦苈胶的含量越高，所形成的压裂液的粘度越高，携砂能力越高，但同时导致破胶后的残渣量比较大，残渣含量越高，对地层渗透率、填砂裂缝的导流能力伤害越大。本发明的上述0.2～0.35重量份的苦苈胶含量，能够实现使压裂液在对地层伤害减小降低的前提下，满足压裂携砂要求。
在本发明的上述压裂液中，通过加入0.1～0.2重量份与苦苈胶相配伍的表面活性剂(助排剂)全氟辛酸钠作为助排剂来降低表面张力、改善表面润湿性，降低油层的水锁效应，使压裂后残液的表面张力，使残液易于返排出油层。
在本发明另一种典型的实施方式中，还提供了一种压裂液的制备方法，该制备方法包括：按照上述任一种压裂液中的苦苈胶基液和交联液各自的原料及配方分别独立地配制苦苈胶基液和交联液；然后将苦苈胶基液与交联液按照体积比为100：1的比例混合进行交联，得到压裂液。
采用本发明的上述苦苈胶基液和交联液的原料及配方配制得到的基液和交联液交联之后形成的压裂液，具有粘度大，携砂能力强、耐温性更好的优势，同等条件下可以减少压裂液的用量，节约压裂液成本，而且还能减少压裂液破胶后的残渣对地层的伤害。
下面将结合具体的实施例进一步说明本发明的有益效果。
需要说明的是，下列实施例中所用原料除了有机硼交联剂外，其余均是从市场上购买得到，具体如下：
①苦苈胶(工业品)，为常用化工原料，购自河南尉式县挺凯植物胶化工厂。
②有机硼交联剂，合成品，由硼砂溶液和甘油、甘露醇或其他多元醇在碱性条件下合成而得；下列实施例中所用的有机硼交联剂的制备方法如下：在烧瓶中依次按质量比加入15～30％葡萄糖、2％左右的氢氧化钠和5～15％硼砂并升温至50～60℃，待硼砂完全溶解后，再加入53～78％的丙三醇，加热到85℃，保持恒温搅拌反应4小时，即得合成产物。
③过硫酸钠，常用化工原料，市场有售。
④过硫酸胺，常用化工原料，市场有售。
⑤氢氧化钠，常用化工原料，市场有售。
⑥氢氧化钾，常用化工原料，市场有售。
⑦甲醇(工业品)，常用化工原料，市场有售。
⑧水，自来水。
实施例1
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.2重量份，全氟辛酸钠0.1重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.1重量份，甲醇0.001重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.2重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.1重量份的全氟辛酸钠、0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺和0.001重量份甲醇，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：15重量份的有机硼交联剂，0.5重量份的过硫酸胺，0.4重量份的KOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入2重量份的有机硼交联剂，0.5重量份的过硫酸胺以及0.4重量份的KOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
实施例2
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.2重量份，全氟辛酸钠0.2重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.2重量份，乙醇0.002重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.2重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.2重量份的全氟辛酸钠、0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺和0.002重量份的乙醇，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：30重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入4重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
实施例3
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.25重量份，全氟辛酸钠0.1重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.1重量份，甲醇0.001重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.25重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.1重量份的全氟辛酸钠、0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺和0.001重量份甲醇，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：15重量份的有机硼交联剂，0.5重量份的过硫酸胺，0.4重量份的KOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入2重量份的有机硼交联剂，0.5重量份的过硫酸胺以及0.4重量份的KOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
实施例4
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.25重量份，全氟辛酸钠0.2重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.2重量份，乙醇0.002重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.25重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.2重量份的全氟辛酸钠、0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺和0.002重量份的乙醇，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：30重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入4重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
实施例5
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.3重量份，全氟辛酸钠0.1重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.1重量份，甲醇0.001重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.3重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.1重量份的全氟辛酸钠、0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺和0.001重量份甲醇，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：15重量份的有机硼交联剂，0.5重量份的过硫酸胺，0.4重量份的KOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入2重量份的有机硼交联剂，0.5重量份的过硫酸铵以及0.4重量份的KOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
实施例6
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.3重量份，全氟辛酸钠0.2重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.2重量份，乙醇0.002重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.3重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.2重量份的全氟辛酸钠、0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺和0.002重量份的乙醇，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：30重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入4重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
实施例7
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.35重量份，全氟辛酸钠0.1重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.1重量份，甲醇0.001重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.35重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.1重量份的全氟辛酸钠、0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺和0.001重量份甲醇，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：15重量份的有机硼交联剂，0.5重量份的过硫酸胺，0.4重量份的KOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入2重量份的有机硼交联剂，0.5重量份的过硫酸胺以及0.4重量份的KOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
实施例8
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.35重量份，全氟辛酸钠0.2重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.2重量份，乙醇0.002重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.35重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.2重量份的全氟辛酸钠、0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺和0.002重量份的乙醇，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：30重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入4重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
实施例9
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.2重量份，全氟辛酸钠0.2重量份，N-羟甲基丙烯酰胺0.2重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.2重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.2重量份的全氟辛酸钠和0.2重量份的N-羟甲基丙烯酰胺，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：30重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入4重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
对比例1
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.15重量份，全氟辛酸钠0.5重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.15重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.5重量份的全氟辛酸钠，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：30重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入4重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
对比例2
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.2重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.2重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：30重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入4重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
对比例3
基液所用原料及各组分重量份分别为：苦苈胶0.2重量份，十二烷基硫酸钠和异丙醇共0.2重量份，水100重量份；其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入0.2重量份的苦苈胶粉，以2500r/h的转速均匀搅拌10min，然后加入0.2重量份的全氟辛酸钠搅拌均匀即可。
交联液所用原料及各组分重量份分别为：35重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以及100重量份的水。其配制过程如下：在搅拌条件下向100重量份的水中加入5重量份的有机硼交联剂，2.5重量份的过硫酸胺，0.6重量份的NaOH，以1000r/h的转速均匀搅拌10min即可。
将上述基液和交联液按照体积比为100：1的比例搅拌均匀即得苦苈胶压裂液。
上述各实施例和对比例的制备原料配比见表1。
表1：
测试：
对上述各实施例及对比例所得的压裂液进行了耐温耐剪切性能、破胶液表面张力以及残渣含量进行了测试，测试结果如下表2至表4：
表2：耐温耐剪切性
从上表2中可以看出，在相同的剪切条件下，本发明的实施例1～9相比对比例1和2具有更好的耐温耐剪切性，在同样的温度条件下粘度较高。其中，实施例3～8为本发明的最佳实施例。
表3：破胶液表面张力
样品编号 破胶液的表面张力(mN/m)
实施例1 26.3
实施例2 22.4
实施例3 25.8
实施例4 21.8
实施例5 25.6
实施例6 23.1
实施例7 25.9
实施例8 22.8
实施例9 23.1
对比例1 19.8
对比例2 47.2
对比例3 23.4
从上表3可以看出，本发明的实施例1至9的破胶液的表面张力相比对比例2显著降低(降低了44.3％～53.8％)，表明本发明的压裂液在破胶后的返排性能具有预料不到技术效果。其中，对比例1由于苦苈胶的用量相对较少，而助排剂的用量相对最多，因而对比例1的压裂液在破胶后得到的破胶液的表面张力最小，最容易返排。
表4：残渣含量
从上表4中可以看出，4小时完全破较后本发明的实施例的残渣含量，虽然相比对比例1和2所加的原料的种类的和用量都较多，但仍然满足《压裂液通用技术条件》SY/T6376～2008的小于600mg/L的要求。其中，对比例1由于苦苈胶浓度低，因而破胶后的残渣量也最少，但由于其耐温剪切性能很差，在实际油田应用中效果较本发明的实施例差。
而且从上述实施例1～9的原料配比可以看出，当压裂液中苦苈胶与有机硼交联剂的质量比在1：1.5～7：3的范围内时，交联效果较好；因而，按照本发明的上述原料及配方所制备的压裂液在携砂能力和破胶后的返排能力方面具有预料不到的优异效果。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：该苦苈胶植物胶粉增稠剂具有较好的增稠效果，压裂液耐温性能和耐温耐剪切性能相比现有的植物胶具有预料不到的优越性。而且，相同携砂量需求下，可以减少压裂液的使用量，达到降低成本的作用。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种压裂液，其特征在于，所述压裂液由苦苈胶基液和交联液组成，其中，以重量份计，所述苦苈胶基液至少包括：100重量份的水，0.2～0.35重量份的苦苈胶，0.1～0.2重量份的助排剂以及0.1～0.2重量份的粘土稳定剂。
2.根据权利要求1所述的压裂液，其特征在于，所述助排剂选自全氟辛酸钠、十二烷基硫酸钠和异丙醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的压裂液，其特征在于，所述粘土稳定剂为N-羟甲基丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的压裂液，其特征在于，所述苦苈胶基液还包括0.001～0.002重量份的分散剂，且所述分散剂为甲醇或乙醇。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压裂液，其特征在于，以重量份计，所述交联液包括15～30重量份的有机硼交联剂、0.5～2.5重量份的过硫酸盐、0.4～0.6重量份的KOH或NaOH，以及100重量份的水。
6.根据权利要求5所述的压裂液，其特征在于，在所述压裂液中，所述苦苈胶与所述有机硼交联剂的质量比为1:1.5～7:3。
7.根据权利要求5所述的压裂液，其特征在于，在所述压裂液中，所述苦苈胶与所述过硫酸盐的质量比为8：1～70：1。
8.一种压裂液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
按照权利要求1至7中任一项所述的压裂液中的所述苦苈胶基液和所述交联液各自的原料及配方，分别独立地配制所述苦苈胶基液和所述交联液；
将所述苦苈胶基液与所述交联液混合交联，得到所述压裂液。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
①苦苈胶基液的配制：在100份水中，搅拌条件下加入0.2～0.35份苦苈胶粉和0.001～0.002份甲醇或乙醇，搅拌溶解后，加入0.1～0.2份全氟辛酸钠和0.1～0.2份N-羟甲基丙烯酰胺；
②苦苈胶交联液的配制：在100份水中，在搅拌条件下加入15～30份有机硼交联剂，0.5～2.5份过硫酸钠，加入0.4～0.6份氢氧化钠均匀搅拌；
将所述苦苈胶基液与所述交联液按体积比为100:1混合进行交联，得到所述压裂液。
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