CN108676553B - 纤维压裂液和使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法 - Google Patents
纤维压裂液和使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于石油化工技术领域，涉及一种纤维压裂液和使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法。本发明的纤维压裂液，用于携带支撑剂，所述压裂液包括质量百分比为0.05％～0.7％的稠化剂、质量百分比为0.01％～0.35％的耦合剂、体积百分比为3％～38％的支撑剂以及纤维，所述纤维与支撑剂的质量比为0.1％～2％，余量为水。本发明能够使得纤维、支撑剂、压裂液三相耦合，即纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合，使得纤维均匀分散在压裂液与支撑剂中，进而极大提高纤维压裂液的携砂性能。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，涉及石油天然气压裂生产技术领域，特别是涉及一种纤维压裂液和使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法。
背景技术
在石油、天然气等储层的开采过程中常需要借助压裂技术，即利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，所以又称水力压裂。水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，在提高原油采收率、改善注水条件等方面起着重要作用。其中，压裂液是油气井储层改造中为了提高裂缝导流能力时所用的液体，压裂液性能好坏是压裂施工成败的关键因素之一。在压裂施工过程中，支撑剂在裂缝内的沉降速度及最终的分布状态对压裂增产效果影响较大，而支撑剂的运动状态主要取决于压裂液的携砂性能，所以压裂液的携砂性能对压裂作业的增产效果起着至关重要的作用。近年来，研究者们在如何提高压裂液的携砂性方面做了大量的工作研究，例如从降低支撑剂密度、提高携砂液黏度等方面着手研究。但都未能有效的解决支撑剂沉降问题，施工效果不理想。
纤维压裂液技术是近年出现的新型压裂液，在压裂液中添加纤维形成纤维压裂液，纤维与支撑剂相互勾结形成空间网状结构，从而将支撑剂固定，有效解决了支撑剂回流问题；其还可以提高携砂液的携砂能力，减慢支撑剂的沉降速率，降低稠化剂用量，降低裂缝伤害等。纤维压裂技术通过使用纤维的辅助携砂能力携带支撑剂，极大的提高支撑剂的铺置效率、提高人工裂缝的导流能力，从而使油气产量和采收率最大化。随着技术的发展，纤维在压裂技术在解决油气藏压裂井出砂和提高储层改造效果方面液表现出良好的效果，并发展出尾追、全程、脉冲等代表性的纤维加砂压裂技术。随着页岩气压裂技术的高速发展，聚合物压裂液的应用越来越多，对纤维的分散提出了更高的要求。
但在实践生产中发现，由于纤维在压裂液中分散需要一定时间，且分散性不佳，纤维分散不均匀，导致施工效果不理想。因而要最大限度的发挥纤维的有利效果必须使得纤维能够均匀的分散在压裂液与支撑剂中，分散不好的纤维不仅会导致悬砂性能不好，并且容易造成施工过程中出现砂堵。但是目前关于提高纤维压裂液中纤维的分散性的研究较少。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种纤维压裂液，该压裂液能够使得纤维、支撑剂、压裂液三相耦合，即纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合，使得纤维均匀分散在压裂液与支撑剂中，进而极大提高纤维压裂液的携砂性能。
本发明的第二目的在于提供一种使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法，工艺简单，易于实施，制得的纤维压裂液的携砂性能好，对纤维压裂液的配制具有指导意义。
本发明的第三目的在于提供一种纤维压裂液在油气开采中的应用，该纤维压裂液将纤维均匀分散于压裂液中，提高了压裂液的携砂能力，使得支撑剂均匀地分布在整个裂缝中，施工效果好，最终实现压裂增产效果。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
根据本发明的一个方面，本发明提供一种纤维压裂液，所述压裂液用于携带支撑剂，所述压裂液包括质量百分比为0.05％～0.7％的稠化剂、质量百分比为0.01％～0.35％的耦合剂、体积百分比为3％～38％的支撑剂以及纤维，所述纤维与支撑剂的质量比为0.1％～2％，余量为水。
作为进一步优选技术方案，所述压裂液包括质量百分比为0.2％～0.6％的稠化剂、质量百分比为0.05％～0.2％的耦合剂、体积百分比为5％～35％的支撑剂以及纤维，所述纤维与支撑剂的质量比为0.5％～1％，余量为水；
优选地，所述压裂液包括质量百分比为0.25％～0.5％的稠化剂、质量百分比为0.1％～0.2％的耦合剂、体积百分比为10％～30％的支撑剂以及纤维，所述纤维与支撑剂的质量比为0.6％～0.9％，余量为水。
作为进一步优选技术方案，所述耦合剂包括聚羧酸盐、烷基酚乙氧基化合物、低碳醇、六偏磷酸钠和异构脂肪醇醚中的至少一种；
优选地，所述聚羧酸盐包括聚磺酸盐、聚磷酸盐和聚丙烯酸盐中的至少一种；
优选地，所述烷基酚乙氧基化合物为直链烷基酚乙氧基化合物或带支链烷基酚乙氧基化合物，所述烷基酚乙氧基化合物优选为4－辛基酚乙氧基化物；
优选地，所述低碳醇包括异丙醇、乙二醇、异丁醇和异戊醇中的中至少一种，所述低碳醇优选为异丙醇。
作为进一步优选技术方案，所述稠化剂包括聚丙烯酰胺和/或天然植物胶；
优选地，所述聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺的乳液或粉剂；
优选地，所述天然植物胶包括瓜尔胶、黄原胶、卡拉胶、田菁胶和香豆胶中的至少一种；所述瓜尔胶优选为羟烷基瓜尔胶；所述瓜尔胶进一步优选为羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶和羟丙基羧甲基瓜尔胶中的至少一种。
作为进一步优选技术方案，所述支撑剂包括石英砂、陶粒、长青石、玻璃球和金属球中的至少一种；
和/或，所述纤维为有机纤维；
优选地，所述支撑剂的粒径为20～100目，优选为20～70目；
优选地，所述纤维包括聚酯纤维、改性聚酯纤维、聚氨酯纤维和聚乙烯醇纤维中的至少一种。
作为进一步优选技术方案，所述压裂液还包括质量百分比为0.1％～0.5％的交联剂和质量百分比为0.01％～0.25％的破胶剂；
优选地，所述压裂液还包括质量百分比为0.15％～0.4％的交联剂和质量百分比为0.015％～0.2％的破胶剂；
优选地，所述压裂液还包括质量百分比为0.2％～0.3％的交联剂和质量百分比为0.05％～0.15％的破胶剂。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法，将上述的纤维压裂液中各原料按照配比混合，得到纤维压裂液，从而使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合。
作为进一步优选技术方案，所述方法包括以下步骤：
将稠化剂与水混合，配制成压裂液基液，向所述压裂液基液中依次加入耦合剂和纤维，混合搅拌均匀，得到溶液A；
向溶液A中加入支撑剂，以及任选的交联剂和破胶剂，搅拌，得到纤维压裂液。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种压裂方法，所述方法使用上述的纤维压裂液作为携砂液，从而将支撑剂携带入压开裂缝中。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种如上所述的纤维压裂液在油气开采中的应用；
优选地，所述油气包括石油、天然气、页岩气和页岩油中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的纤维压裂液，主要由合适且适量的稠化剂、耦合剂、支撑剂、纤维以及水组成，通过耦合剂的加入可以良好的链接基液、纤维、支撑剂，形成均匀分散的体系，从而最大限度的发挥纤维携带、稳定支撑剂的能力。
2、本发明能够使得纤维、支撑剂、压裂液三相耦合，即纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合，使得纤维均匀分散在压裂液与支撑剂中，进而极大提高纤维压裂液的携砂性能。进一步的，能够保证支撑剂在压开的裂缝上均匀地分布，有效防止支撑剂回流，提高裂缝的导流能力，提高压裂效果，使产量增大，具有显著的经济效益。
3、本发明工艺简单，易于实施，制得的纤维压裂液的携砂性能好，对纤维压裂液的配制具有指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的溶液A中纤维分散状态图；图1(a)为本发明实施例提供的溶液A中纤维分散状态图，图1(b)为本发明对比例提供的溶液A中纤维分散状态图；
图2为本发明冻胶的状态图；图2(a)为本发明实施例提供的冻胶的状态图，图2(b)为本发明对比例提供的冻胶的状态图；
图3为本发明提供的支撑剂与纤维的混合状态图；图3(a)为本发明实施例提供的支撑剂与纤维的混合状态图，图3(b)为本发明对比例提供的支撑剂与纤维的混合状态图。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
第一方面，在至少一个实施例中提供一种纤维压裂液，所述压裂液用于携带支撑剂，所述压裂液包括质量百分比为0.05％～0.7％的稠化剂、质量百分比为0.01％～0.35％的耦合剂、体积百分比为3％～38％的支撑剂以及纤维，所述纤维与支撑剂的质量比为0.1％～2％，余量为水。
本发明打破本领域技术人员常规思维的禁锢(专注于降低支撑剂密度、提高携砂液黏度等方面的研究)，独辟蹊径，创造性地提供了通过加入耦合剂的方式使得纤维、支撑剂、压裂液三相耦合，从而达到纤维均匀分散在压裂液与支撑剂中的目的，并找到了实现该目的的具体技术手段，运用这些技术手段使得纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合，最大限度的发挥纤维的有利效果，进而极大提高纤维压裂液的携砂性能，使得支撑剂在裂缝中的输送更容易，铺置更加均匀，充分实现支撑作用，此外纤维的加入还能有效防止支撑剂回流，提高裂缝的导流能力，施工效果理想，最终实现压裂增产效果。
进一步的讲，本发明提供的纤维压裂液，主要由合适且适量的稠化剂、耦合剂、支撑剂、纤维以及水组成，通过耦合剂的加入可以良好的链接基液、纤维、支撑剂，形成均匀分散的体系，从而最大限度的发挥纤维携带、稳定支撑剂的能力。
本发明中，以纤维压裂液的总量为基准，典型但非限制性的，稠化剂的质量百分比含量例如可以为0.05％、0.08％、0.1％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％或0.7％；耦合剂的质量百分比含量例如可以为0.01％、0.02％、0.05％、0.06％、0.08％、0.1％、0.12％、0.14％、0.15％、0.16％、0.18％、0.2％、0.25％、0.3％或0.35％；支撑剂的体积百分比含量例如可以为3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％或38％。纤维的加入量随着支撑剂的加入量的变化而变化，以支撑剂的加入量为基准，典型但非限制性的，纤维与支撑剂的质量比(纤维的浓度)例如可以为0.1％、0.2％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.5％、1.8％或2％。
需要说明的是，本发明对于稠化剂、耦合剂、纤维和支撑剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的各原料即可；如可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。
在一种优选的实施方式中，所述压裂液包括质量百分比为0.2％～0.6％的稠化剂、质量百分比为0.05％～0.2％的耦合剂、体积百分比为5％～35％的支撑剂以及纤维，所述纤维与支撑剂的质量比为0.5％～1％，余量为水；
优选地，所述压裂液包括质量百分比为0.25％～0.5％的稠化剂、质量百分比为0.1％～0.2％的耦合剂、体积百分比为10％～30％的支撑剂以及纤维，所述纤维与支撑剂的质量比为0.6％～0.9％，余量为水。
通过合理调整和优化纤维压裂液中各组分的用量，充分发挥各组分之间的协同配合作用，进一步提高纤维的分散性，增强纤维、支撑剂、压裂液三相耦合的效果。
优选地，耦合剂为带有一定的极性基团的物质，所述的极性基团例如为羰基、醚键等，具备形成氢键的能力。
本发明创造性的在纤维压裂液中加入耦合剂，使得纤维均匀分散在压裂液与支撑剂中，其中的耦合剂采用的是带有一定的极性基团的物质，如羰基、醚键等，具备形成氢键的能力，能够良好的吸附在支撑剂以及纤维上，同时能够良好的溶解于水中；另外，耦合剂的分子链具有一定的长度，能够保持多点吸附，吸附强度高。耦合剂的加入能够改变纤维和支撑剂的表面性质，使得纤维和支撑剂的表面具有更好的亲水性，有助于二者在压裂液中的润湿和分散。由于表面性质的改变，聚集在一起的纤维更容易被分散。耦合剂的加入能够使得纤维不上浮，支撑剂不沉降，对于纤维和支撑剂的分散均有加强作用，使得纤维、支撑剂、压裂液三相耦合。
此外，利用稠化剂配制的基液由于其良好的水化作用，形成网络结构，在未加入耦合剂时，纤维及支撑剂表面很难被润湿，在基液中粘滞阻力大，表现出加入基液时成团并及难分散，且破胶后纤维与支撑剂分离，达不到纤维应有的作用。而耦合剂则可以良好的链接基液、纤维、支撑剂形成均匀分散的体系，从而最大限度的发挥纤维携带、稳定支撑剂的能力。
在一种优选的实施方式中，所述耦合剂包括但不限于聚羧酸盐、烷基酚乙氧基化合物、低碳醇、六偏磷酸钠和异构脂肪醇醚中的至少一种；
优选地，所述聚羧酸盐包括但不限于聚磺酸盐、聚磷酸盐和聚丙烯酸盐中的至少一种；
优选地，所述烷基酚乙氧基化合物为直链烷基酚乙氧基化合物或带支链烷基酚乙氧基化合物，所述烷基酚乙氧基化合物优选为4－辛基酚乙氧基化物；
优选地，所述低碳醇包括但不限于异丙醇、乙二醇、异丁醇和异戊醇中的中至少一种，所述低碳醇优选为异丙醇。
适宜的耦合剂能够更有效的发挥作用，提高体系的分散均匀性，本发明选用了具有一定极性基团的聚羧酸盐、烷基酚乙氧基化合物、低碳醇、六偏磷酸钠和异构脂肪醇醚中的一种或按一定比例调配而成的多种作为耦合剂，不仅原料来源广，易于获得，成本较低，而且可以充分发挥其特性，使纤维均匀分散在压裂液与支撑剂中。
可以理解的是，本发明的耦合剂包括但不限于以上几种，具有与上述耦合剂类似结构和性质的原料，并能应用在纤维压裂液中实现上述效果的，亦在本发明的保护范围内。
本发明的压裂液通常为水基压裂液，例如，可以是本领域中较常规的水基瓜尔胶压裂液、表面活性剂基压裂液或水基聚丙烯酰胺类压裂液。
本发明中的稠化剂为本领域的常用术语，通常是指天然或人工合成的水溶性聚合物，如瓜尔胶或聚丙烯酰胺等物质。
在一种优选的实施方式中，所述稠化剂包括聚丙烯酰胺和/或天然植物胶；
优选地，所述聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺的乳液或粉剂；
优选地，所述天然植物胶包括瓜尔胶、黄原胶、卡拉胶、田菁胶和香豆胶中的至少一种；所述瓜尔胶优选为羟烷基瓜尔胶；所述瓜尔胶进一步优选为羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶和羟丙基羧甲基瓜尔胶中的至少一种。
根据本发明，聚丙烯酰胺的含义为本领域技术人员所熟知，为水溶性聚合物。本发明对于聚丙烯酰胺的种类没有特殊的要求，可以为选自阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺中的一种或几种。优选情况下，聚丙烯酰胺可以为阴离子型聚丙烯酰胺。阴离子型聚丙烯酰胺可以更好地在水中溶胀，提高溶解性。聚丙烯酰胺可以粉剂产品也可以是乳液产品；可以直接配制成一定粘度的基液使用，也可以配制成基液后配合相应的交联剂使用。
根据本发明，天然植物胶的含义为本领域技术人员所熟知，为水溶性聚合物。本发明对于天然植物胶的种类没有特殊的要求，可以为瓜尔胶、黄原胶、卡拉胶、田菁胶和香豆胶中的一种或几种。优选情况下，天然植物胶可以为羟烷基瓜尔胶，例如羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶和羟丙基羧甲基瓜尔胶等，来源广泛，成本低，溶解性好。
在一种优选的实施方式中，所述支撑剂包括但不限于石英砂、陶粒、长青石、玻璃球和金属球中的至少一种；
和/或，所述纤维为有机纤维；
优选地，所述支撑剂的粒径为20～100目，优选为20～70目；
优选地，所述纤维包括但不限于聚酯纤维、改性聚酯纤维、聚氨酯纤维和聚乙烯醇纤维中的至少一种。
根据本发明，支撑剂的含义为本领域技术人员所熟知；本发明对于支撑剂的种类没有特殊的要求，可采用本领域中常用的支撑剂，例如可以为石英砂、陶粒、长青石、玻璃球和金属球等。上述支撑剂密度适宜，热稳定性好且强度较高，具有良好的力学性能。支撑剂的平均颗粒直径可以在很大范围内改变，并根据实际需要进行合理地选择。支撑剂的粒径典型但非限制性的例如可以为20目、30目、40目、50目、60目、70目、80目、90目或100目等。
这里需要说明的是，本发明中的纤维采用的有机纤维，对于有机纤维的具体类型不做过多限制，包括但不限于聚酯纤维、聚氨酯纤维、聚乙烯醇纤维及上述纤维的改性纤维中的一种或多种，例如还可以为聚乙烯纤维、聚乳酸纤维、聚丙烯纤维及其改性纤维等。对于纤维的性能参数如抗拉强度、断裂延伸率、密度等也不作过多限制，参考本领域中常规应用进行选择即可。
在一种优选的实施方式中，所述压裂液还包括质量百分比为0.1％～0.5％的交联剂和质量百分比为0.01％～0.25％的破胶剂；
优选地，所述压裂液还包括质量百分比为0.15％～0.4％的交联剂和质量百分比为0.015％～0.2％的破胶剂；
优选地，所述压裂液还包括质量百分比为0.2％～0.3％的交联剂和质量百分比为0.05％～0.15％的破胶剂。
根据本发明，上述交联剂的种类可以为本领域技术人员所熟知的用于压裂液制备领域的常用交联剂。交联剂例如可以为有机硼交联剂、有机锆交联剂、氯化锆或有机钛锆复合交联剂等。交联剂的含量可以为本领域技术人员所熟知的，优选地，交联剂的质量百分比含量典型但非限制的例如可以为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％。
根据本发明，上述破胶剂的种类可以为本领域技术人员所熟知的用于压裂液制备领域的常用破胶剂。破胶剂例如可以为过硫酸铵、过硫酸钾等。破胶剂的含量可以为本领域技术人员所熟知的，优选地，破胶剂的质量百分比含量典型但非限制的例如可以为0.01％、0.015％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.16％、0.18％、0.2％或0.25％。
另外，本发明的纤维压裂液中还可以包含常用的成分，如破乳剂、降滤失剂、助排剂和杀菌剂等。在一个具体的实施方式中，所述的压裂液还含有质量百分比为0.01％～0.8％的破乳剂、质量百分比为0.01％～0.5％的降滤失剂、质量百分比为0.01％～0.5％的助排剂和质量百分比为0.01％～0.5％的杀菌剂。
上述压裂液在实际应用中，可以由本领域技术人员根据实际情况进行选择添加或不添加其余的常用的成分，本发明对此不做过多限制。
本发明提供的纤维压裂液不仅能够使纤维均匀分散在压裂液与支撑剂中，同时能够确保压裂液在破胶后纤维仍能够均匀地分散在支撑剂中，即纤维、支撑剂、压裂液三相耦合。
第二方面，在至少一个实施例中提供一种使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法，将上述的纤维压裂液中各原料按照配比混合，得到纤维压裂液，从而使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合。
本发明操作简单，易于实施，可控性好，制得的纤维压裂液携砂性能好，能够使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合。
在一种优选的实施方式中，所述方法包括以下步骤：
按配比将稠化剂与水混合，配制成压裂液基液，向所述压裂液基液中依次加入耦合剂和纤维，混合搅拌均匀，搅拌的时间例如可以2～5分钟，得到溶液A；
向溶液A中加入配方量的支撑剂，以及任选的交联剂和破胶剂，搅拌，搅拌的时间例如可以2～5分钟，得到纤维压裂液。一般在加入支撑剂后，先加入破胶剂，再加入交联剂制备成冻胶，在90℃下完成破胶后，导出上层清液。
上述纤维压裂液的制备方法中，各步骤的处理温度、压力、时间等条件均是本领域常规的，可以由本领域技术人员根据实际情况进行调控。
根据实际的施工等情况，耦合剂可以在配制压裂液的水或者压裂液配制完成并施工时与纤维支撑剂一同加入。
第三方面，在至少一个实施例中提供一种压裂方法，所述方法使用上述的纤维压裂液作为携砂液，从而将支撑剂携带入压开裂缝中。
本发明的压裂方法使用了上述纤维压裂液作为携砂液，利用耦合剂的特性，可以良好的链接基液、纤维、支撑剂，使得该纤维压裂液形成均匀分散的体系，提高了纤维压裂液的携砂性能，使得支撑剂在裂缝中均匀分布。其中，所述纤维压裂液的组成和特征如上文所述。
本发明的压裂方法为本领域的常用的压裂方法，例如可以包括注入酸液、注入前置液、注入携砂液和用滑溜水顶替等阶段。
应当理解的是，上述纤维压裂液和压裂方法的说明中未详细描述的内容，均是本领域技术人员容易想到的常用参数，因此可以省略对其的详细说明。
第四方面，在至少一个实施例中提供一种如上所述的纤维压裂液在油气开采中的应用；
优选地，所述油气包括石油、天然气、页岩气和页岩油中的至少一种。
本发明的纤维压裂液可以应用在油气藏，例如石油天然气藏、页岩油气藏等的开采中，能够实现压裂增产效果，可以大幅度增加油气产量。
下面结合具体实施例、对比例和附图，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.1％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.01％的聚磺酸盐、体积百分比为3％的石英砂(粒径为20目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与石英砂的质量比为0.1％，余量为水。
实施例2
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.7％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.35％的聚磺酸盐、体积百分比为38％的石英砂(粒径为20目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与石英砂的质量比为2％，余量为水。
实施例3
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.25％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.2％的聚磷酸盐、体积百分比为30％的陶粒(粒径为40目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与陶粒的质量比为0.5％，余量为水。
实施例4
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.4％的羧甲基瓜尔胶、质量百分比为0.15％的六偏磷酸钠、体积百分比为25％的陶粒(粒径为70目)和聚氨酯纤维，所述聚氨酯纤维与陶粒的质量比为0.8％，余量为水。
实施例5
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.5％的羟丙基羧甲基瓜尔胶、质量百分比为0.1％的4－辛基酚乙氧基化物、体积百分比为35％的长青石(粒径为100目)和聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维与长青石的质量比为1％，余量为水。
实施例6
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.6％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.12％的异丙醇、体积百分比为15％的玻璃球(粒径为80目)和改性聚酯纤维，所述改性聚酯纤维与玻璃球的质量比为0.6％，余量为水。
实施例7
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.25％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.2％的聚磷酸盐、质量百分比为0.3％的有机锆交联剂、质量百分比为0.05％的过硫酸铵、体积百分比为20％的陶粒(粒径为40目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与陶粒的质量比为0.5％，余量为水。
实施例8
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.3％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.18％的异构脂肪醇醚、质量百分比为0.15％的有机锆交联剂、质量百分比为0.2％的过硫酸铵、体积百分比为35％的陶粒(粒径为70目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与陶粒的质量比为1％，余量为水。
对比例1
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.02％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.5％的聚磷酸盐、体积百分比为2％的陶粒(粒径为40目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与陶粒的质量比为0.05％，余量为水。
本对比例中，实施例3不同的是，纤维压裂液中各组分的含量均不在本发明的保护范围内。
对比例2
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.7％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.006％的聚磷酸盐、体积百分比为5％的陶粒(粒径为40目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与陶粒的质量比为0.2％，余量为水。
本对比例中，实施例3不同的是，纤维压裂液中耦合剂的含量不在本发明的保护范围内。
对比例3
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.25％的阴离子型聚丙烯酰胺、体积百分比为30％的陶粒(粒径为40目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与陶粒的质量比为0.5％，余量为水。
本对比例中，实施例3不同的是，纤维压裂液中不含耦合剂。
上述各实施例和对比例中纤维压裂液的制备方法，或使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法，包括：按照配比，将各原料混合搅拌均匀，得到纤维压裂液。
将实施例1－6和对比例1－3的纤维压裂液各500mL分别装于量筒中，在常温下放置，观察并记录支撑剂的沉降速率，结果如表1所示。
表1支撑剂沉降速率比较
| 项目 | 沉降速率(cm/min) |
| 实施例1 | 18 |
| 实施例2 | 0.04 |
| 实施例3 | 2 |
| 实施例4 | 2.5 |
| 实施例5 | 1.8 |
| 实施例6 | 0.09 |
| 实施例7 | 0 |
| 实施例8 | 0 |
| 对比例1 | 60 |
| 对比例2 | 1 |
| 对比例3 | 4 |
由表1可以看出，本发明的纤维压裂液通过合适且适量的耦合剂的加入，使得纤维、支撑剂、压裂液三相耦合，增强了纤维的分散均匀性，并使得支撑剂的沉降速率大大降低，保证了支撑剂在裂缝中的均匀分布。
实施例9
一种纤维压裂液，包括质量百分比为0.25％的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.2％的聚磷酸盐、质量百分比为0.3％的有机锆交联剂、质量百分比为0.05％的过硫酸铵、体积百分比为30％的陶粒(粒径为40目)和聚酯纤维，所述聚酯纤维与陶粒的质量比为0.1％，余量为水。
使纤维与支撑剂在压裂液中均匀分散耦合的方法包括：
(a)将质量百分比为0.25％的阴离子型聚丙烯酰胺稠化剂与水混合，配制成压裂液基液，向该压裂液基液中依次加入质量百分比为0.2％的聚磷酸盐耦合剂并搅拌均匀，再加入0.1％(与支撑剂的质量比)的聚酯纤维，搅拌2分钟，得到溶液A；观察溶液A中纤维分散状态；
(b－1)向溶液A中加入体积百分比为30％的陶粒(粒径为40目)支撑剂，并加入质量百分比为0.3％的有机锆交联剂，搅拌2分钟，形成纤维、支撑剂冻胶；观察该冻胶的状态；
(b－2)向溶液A中加入体积百分比为30％的陶粒(粒径为40目)支撑剂，然后加入质量百分比为0.05％的过硫酸铵作为破胶剂，再加入质量百分比为0.3％的有机锆交联剂制备成冻胶，在90℃下完成破胶后，导出上层清液；观察支撑剂与纤维的混合状态。
对比例4
一种纤维压裂液，与实施例9的区别在于：
本对比例中不加入耦合剂。制备方法同实施例9。
图1(a)和图1(b)分别显示了实施例9和对比例4中步骤(a)得到的溶液A中纤维分散状态；从图中可以看出，在纤维压裂液中加入耦合剂能够提高纤维在基液中的分散液，而未加入耦合剂的基液中纤维成团难以分散，不能充分发挥纤维的作用。
图2(a)和图2(b)分别显示了实施例9和对比例4中步骤(b－1)得到的冻胶的状态；从图中可以看出，加入耦合剂能够使得纤维、支撑剂、压裂液三相耦合，而未加入耦合剂则出现支撑剂下沉，纤维上浮的现象。
图3(a)和图3(b)分别显示了实施例9和对比例4中步骤(b－2)得到的支撑剂与纤维的混合状态；从图中可以看出，加入耦合剂能够使得纤维均匀分散在压裂液与支撑剂中，纤维与支撑剂的混合状态良好，而未加入耦合剂则出现纤维成团、分散不均，纤维与支撑剂分离的现象，达不到纤维应有的作用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种纤维压裂液，所述压裂液用于携带支撑剂，其特征在于，所述压裂液包括质量百分比为0.25%的阴离子型聚丙烯酰胺、质量百分比为0.2%的聚磷酸盐、质量百分比为0.3%的有机锆交联剂、质量百分比为0.05%的过硫酸铵、体积百分比为30%的粒径为40目的陶粒和聚酯纤维，所述聚酯纤维与陶粒的质量比为0.1%，余量为水。
2.一种压裂方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1所述的纤维压裂液作为携砂液，从而将支撑剂携带入压开裂缝中。
3.如权利要求1所述的纤维压裂液在油气开采中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述油气包括石油或天然气。
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