CN107338041A - 一种油气井可回收压裂液用破胶剂及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂及使用方法，包括混合物A与混合物B，所述混合物A与混合物B的质量比为1:0.01～1，该发明通过两种混合物复配，在低温下破胶快速、高温下破胶时间可控，使用方法简便，可实现40～130℃下压裂液的彻底破胶，改善了常规氧化破胶剂在低温下破胶不彻底的问题。而且还可以在碳酸盐含量高于0.2%的储层岩心粉作用下彻底破胶，解决了常规清洁压裂液仅遇储层油、气、水破胶，而在干层条件下不破胶的难题。

Description

一种油气井可回收压裂液用破胶剂及使用方法
技术领域
本发明涉及油气井压裂液破胶剂领域，具体涉及一种油气井可回收压裂液用破胶剂及使用方法。
背景技术
压裂液是实现低渗致密油气储层有效开发的主要方法之一，当大量的压裂液进入地层完成造缝功能后，需要其快速返排出井筒，从而降低对储层的污染及伤害，这就需要加入压裂液破胶剂。
酶是具有高催化能力和很好的活性的生物蛋白，它在催化反应时自身的形态和结构不发生改变，因此可再催化另一个反应。常规酶破胶剂是半纤维素酶、纤维素酶、淀粉酶和果胶酶的混合物，它无法降解特定的聚合物，达不到理想的破胶效果。
另外，常规酶破胶剂虽然在低温下是一种较好的压裂液破胶剂，但它要求较低的pH值。一般酶在pH=6 时活性最大，高温、高pH值会使酶失去活性，所以在高温井限制了其应用。
针对常规酶的特性，新型特异性生物酶破胶体系在其使用温度范围、pH范围等深入研究，主要针对多糖聚合物糖的甙键筛选特异性水解酶(LSE)，它们只分解多糖聚合物结构中特定的糖甙键，可将聚合物降解为非还原性的单糖和二糖。这些特异性破胶酶主要有纤维素糖甙键特异性酶、淀粉糖甙键特异性酶、胍胶糖甙键特异性酶等等。
目前，伴随着环保生产形势的严峻，需要对返排液进行回用，但是，由于返排液水质复杂，其中的未完全降解的聚合物稠化剂及过量的过氧化物破胶剂等的影响，极易导致再次配液过程出现不起粘、低温储层压裂液破胶效果差及干层条件下表面活性剂压裂液破胶困难等问题，造成目前常规压裂液破胶剂不适用于可回收再利用的压裂液体系。
目前油田90%以上使用破胶剂为过硫酸铵及过硫酸铵胶囊，该破胶剂为氧化型破胶剂，由于氧化剂的活性和温度有关，一般当储层温度低于49℃时，反应的速度就很慢，需要加入破胶激活剂，造成压裂液配制繁琐，因此，有必要开发一种性能优良、破胶时间可控且施工适应性强的油气井可回收压裂液破胶剂及使用方法。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术问题，，提供一种油气井可回收压裂液用破胶剂及使用方法。通过组分复配及相似相溶原理，能够实现40～130℃下胍胶及清洁压裂液体系200min内彻底破胶且破胶时间可控。
本发明的技术方案是提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂及使用方法，包括混合物A与混合物B，所述混合物A与混合物B的质量比为1:0.01～1；
所述的混合物A包括以下组分：按质量百分比计，0.01%-10.0%铝盐，30%-80%铁盐，0.5-5.0%碳酸盐，余量为溶剂；
所述混合物B为过硫酸铵、胍胶糖甙键特异性酶、淀粉糖甙键特异性水解酶中的任意两种或三种。
所述铝盐为三氯化铝、硫酸铝中的一种。
所述铁盐为硫酸铁、三氯化铁、硫酸亚铁、二环戊二烯基合铁、乙酸亚铁中的一种或多种。
所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙、碳酸盐含量大于0.2%的储层岩心粉中的一种或多种。
所述溶剂为乙醚、甲醇、盐酸、水中的一种或多种。
所述过硫酸铵为过硫酸铵胶囊包覆物。
所述胍胶糖甙键特异性酶为胍胶糖甙键特异性酶胶囊包覆物。
所述淀粉糖甙键特异性水解酶为淀粉糖甙键特异性水解酶胶囊包覆物。
所述该破胶剂加在配制好的压裂液中，在压裂液中的加入量为占压裂液总体积的0.02%～0.30%，所述混合物A在顶替阶段追加，所述混合物B在前置液阶段至携砂液阶段加入。
所述该破胶剂破胶时间为60～200min。
本发明的有益效果：
本发明提供的这种油气井可回收压裂液用破胶剂通过两种混合物复配，在低温下破胶快速、高温下破胶时间可控，使用方法简便，可实现40～130℃下压裂液的彻底破胶，改善了常规氧化破胶剂在低温下破胶不彻底的问题。而且还可以在碳酸盐含量高于0.2%的储层岩心粉作用下彻底破胶，解决了常规清洁压裂液仅遇储层油、气、水破胶，而在干层条件下不破胶的难题。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂，包括混合物A与混合物B，所述混合物A与混合物B的质量比为1:0.01～1；
所述的混合物A包括以下组分：按质量百分比计，0.01%-10.0%铝盐，30%-80%铁盐，0.5-5.0%碳酸盐，余量为溶剂；
所述混合物B为过硫酸铵、胍胶糖甙键特异性酶、淀粉糖甙键特异性水解酶中的任意两种或三种。所述胍胶糖甙键特异性酶和淀粉糖甙键特异性水解酶均为现有产品，都在市场上可买到。
所述该破胶剂在使用时，加在配制好的压裂液中，在压裂液中的加入量为占压裂液总体积的0.02%～0.30%，所述混合物A在顶替阶段追加，所述混合物B在前置液阶段至携砂液阶段加入。
所述该破胶剂破胶时间为60～200min。
本发明提供的这种油气井可回收压裂液用破胶剂通过两种混合物复配，在低温下破胶快速、高温下破胶时间可控，使用方法简便，可实现40～130℃下压裂液的彻底破胶，改善了常规氧化破胶剂在低温下破胶不彻底的问题。而且还可以在碳酸盐含量高于0.2%的储层岩心粉作用下彻底破胶，解决了常规清洁压裂液仅遇储层油、气、水破胶，而在干层条件下不破胶的难题。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂，混合物A中所述铝盐为三氯化铝、硫酸铝中的一种。
所述铁盐为硫酸铁、三氯化铁、硫酸亚铁、二环戊二烯基合铁、乙酸亚铁中的一种或多种。
所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙、碳酸盐含量大于0.2%的储层岩心粉中的一种或多种。
所述溶剂为乙醚、甲醇、盐酸、水中的一种或多种。
所述混合物B中的过硫酸铵胶囊、胍胶糖甙键特异性酶、淀粉糖甙键特异性水解酶还可以是其胶囊包覆物。所述胍胶糖甙键特异性酶胶囊包覆物、淀粉糖甙键特异性水解酶胶囊包覆物均在市场上可买到。
本发明提供的这种油气井可回收压裂液用破胶剂中的混合物，结合了常规过硫酸铵氧化破胶剂及铁、碳酸、铝盐、特异性酶。由于碳酸盐盐能够消耗清洁可回收压裂液的酸性物质，从而使其压裂液破胶。铁盐、铝盐的作用主要是在聚合物可回收压裂液中应用。该类型压裂液粘度较低，施工前期的压裂液进入地层后，与地层接触时间长，在地层裂缝的高温剪切及滤失作用下、地层水稀释的作用下，压裂液粘度降低较快，而在施工后期泵注的压裂液，由于和地层接触时间较短，而施工结束后的关井时间又很短，所以需要快速破胶剂，铁、铝盐通过施工后期的尾追少量加入，可以实现压裂液的快速破胶，而且可以实现部分低温储层的快速破胶，而无需加破胶激活剂。同时通过控制其加量，保证破胶时间可控。
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂，
实施例3：
本实施例提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂，按质量份数计，包括1份混合物A和0.3份混合物B；
其中，混合物A包括质量百分比为4%的硫酸铝，24%的三氯化铁，16%的硫酸亚铁，1%碳酸钠，其余为水；
混合物B由质量百分比为50%的胍胶糖甙键特异性酶和50%的过硫酸铵组成；胍胶糖甙键特异性酶购自苏柯汉生物工程有限公司。
在80℃下，加入压裂液总体积的0.2％上述破胶剂，在顶替阶段追加混合物A，在前置液阶段至携砂液阶段加入混合物B，均匀搅拌使得压裂液粘度下降，可在120分钟内使压裂液粘度低于5mPa·s。
实施例4：
本实施例提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂，按质量份数计，包括1份混合物A和0.5份混合物B；
其中，混合物A包括质量百分比为10%的三氯化铝，30%的二环戊二烯基合铁，0.5%碳酸钙，50%水，其余为甲醇；
混合物B由质量百分比为30%的淀粉糖甙键特异性水解酶、10%胍胶糖甙键特异性酶、60%的过硫酸铵胶囊包覆物组成；淀粉糖甙键特异性水解酶和胍胶糖甙键特异性酶均购自苏柯汉生物工程有限公司。
在40℃下，加入压裂液总体积的0.2％上述破胶剂，在顶替阶段追加混合物A，在前置液阶段至携砂液阶段加入混合物B，均匀搅拌，可在60分钟内使压裂液粘度降低30%以上。
实施例5：
本实施例提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂，按质量份数计，包括1份混合物A和1份混合物B；
其中，混合物A包括质量百分比为0.5%硫酸铝，50%三氯化铁，5%的储层岩心粉，2%的盐酸，其余为水；
混合物B由质量百分比为0.5%胍胶糖甙键特异性酶，4%淀粉糖甙键特异性水解酶和95.5%的过硫酸铵组成；胍胶糖甙键特异性酶和淀粉糖甙键特异性水解酶均购自苏柯汉生物工程有限公司。
在95℃下，加入压裂液总体积的0.05％上述破胶剂，在顶替阶段追加混合物A，在前置液阶段至携砂液阶段加入混合物B，均匀搅拌使得压裂液粘度下降，可在200分钟内使压裂液粘度低于5mPa·s。
实施例6：
本实施例提供了一种油气井可回收压裂液用破胶剂，按质量份数计，包括1份混合物A和0.05份混合物B；
其中，混合物A包括质量百分比为1%的三氯化铝，20%乙酸亚铁，10%三氯化铁，5%储层岩心粉，其余为水；
混合物B由质量百分比为4%胍胶糖甙键特异性酶，5%淀粉糖甙键特异性水解酶和91%的过硫酸铵组成；淀粉糖甙键特异性水解酶和胍胶糖甙键特异性酶均购自苏柯汉生物工程有限公司。
在75℃下，加入压裂液总体积的0.2％上述破胶剂，在顶替阶段追加混合物A，在前置液阶段至携砂液阶段加入混合物B，均匀搅拌，可在180分钟内使压裂液粘度低于5mPa·s。
综上所述，本发明的这种油气井可回收压裂液用破胶剂及使用方法，能够解决常规过氧化物胶剂自身性能不稳定、低温下破胶不彻底、清洁压裂液在地层条件下破胶缓慢或不破胶的现象。本发明的这种油气井可回收压裂液用破胶剂及使用方法，通过调整破胶剂加量，可有效控制破胶时间，该破胶剂具有低温破胶彻底，破胶时间可控、施工简便等优点。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油气井可回收压裂液用破胶剂，其特征在于：包括混合物A与混合物B，所述混合物A与混合物B的质量比为1:0.01～1；
所述的混合物A包括以下组分：按质量百分比计，0.01%-10.0%铝盐，30%-80%铁盐，0.5-5.0%碳酸盐，余量为溶剂；
所述混合物B为过硫酸铵、胍胶糖甙键特异性酶、淀粉糖甙键特异性水解酶中的任意两种或三种。
2.如权利要求1所述的油气井可回收压裂液用破胶剂，其特征在于：所述铝盐为三氯化铝、硫酸铝中的一种。
3.如权利要求1所述的油气井可回收压裂液用破胶剂，其特征在于：所述铁盐为硫酸铁、三氯化铁、硫酸亚铁、二环戊二烯基合铁、乙酸亚铁中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的油气井可回收压裂液用破胶剂，其特征在于：所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙、碳酸盐含量大于0.2%的储层岩心粉中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的油气井可回收压裂液用破胶剂，其特征在于：所述溶剂为乙醚、甲醇、盐酸、水中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的油气井可回收压裂液用破胶剂，其特征在于：所述过硫酸铵为过硫酸铵胶囊包覆物。
7.如权利要求1或6所述的油气井可回收压裂液用破胶剂，其特征在于：所述胍胶糖甙键特异性酶为胍胶糖甙键特异性酶胶囊包覆物。
8.如权利要求1或7所述的油气井可回收压裂液用破胶剂，其特征在于：所述淀粉糖甙键特异性水解酶为淀粉糖甙键特异性水解酶胶囊包覆物。
9.一种油气井可回收压裂液用破胶剂的使用方法，其特征在于：所述该破胶剂加在配制好的压裂液中，在压裂液中的加入量为占压裂液总体积的0.02%～0.30%，所述混合物A在顶替阶段追加，所述混合物B在前置液阶段至携砂液阶段加入。
10.如权利要求9所述的油气井可回收压裂液用破胶剂的使用方法，其特征在于：所述该破胶剂破胶时间为60～200min。
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