CN109536153A - 低温破胶体系及其制备方法 - Google Patents

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王红科
马洪芬
卢伟
靳剑霞
王越
徐昊垠
张秋红
郝鹏涛
谭锐
罗文丽
吴浩
杨永清
张荣港
吕玲玲
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Abstract

本发明公开了一种低温破胶体系及其制备方法，其通过以质量分数计的0.3～0.5％的过硫酸铵、0.05～0.1％的硫酸亚铁、0.15～0.25％的乙二胺依次加入余量的水中混合搅拌均匀制成，各组分的质量总和按100％计；该低温破胶体系具有用量小、破胶时间可控的特点，且制备方法简单、成本低，满足在现场使用时现用现配，具有很好的推广应用前景。

Description

低温破胶体系及其制备方法
技术领域
本发明涉及压裂液低温破胶技术领域，特别涉及一种低温破胶体系及其制备方法。
背景技术
在压裂过程中，压裂液破胶返排是决定压裂成功与否的一个关键环节，国内外在压裂液破胶剂已做了大量研究，但是，低温下(25-50℃)破胶技术仍然存在着破胶返排不彻底、对地层伤害较大等问题，因此压裂液低温破胶一直是该领域的技术难题。
目前，过硫酸铵、过硫酸钾等常规破胶剂在高于50℃时破胶效果良好，但是在温度低于50℃时，破胶性能降低，存在破胶不彻底等缺点；生物酶虽然在低温下破胶性能好，但是保持80％以上活性应在3.0～7.5的pH范围内使用，而压裂液体系pH一般在8.0以上，二者之间存在严重的矛盾，而且生物酶破胶剂成本高，难以推广应用，因此单独的过硫酸铵和生物酶在低温下破胶效果均不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决现有技术中低温下破胶性能差、成本高等问题的低温破胶体系。
本发明的另一目的是提供一种制备上述低温破胶体系的制备方法。
为此，本发明技术方案如下：
一种低温破胶体系，包括以质量分数计的0.3～0.5％的过硫酸铵、0.05～0.1％的硫酸亚铁、0.15～0.25％的乙二胺和余量的水，各组分的质量总和按100％计。
其中，硫酸亚铁和乙二胺为该破胶体系的激活剂，其作用是在低温下加速过硫酸铵分解，释放出游离氧，使压裂液冻胶破胶。
优选，所述低温破胶体系包括以质量分数计的0.5％的过硫酸铵、0.06％的硫酸亚铁、0.25％的乙二胺和99.19％的水。
该低温破胶体系的制备方法，步骤如下：将0.3～0.5％的过硫酸铵、0.15～0.25％的乙二胺和0.05～0.1％的硫酸亚铁依次加入到水中并搅拌均匀，即得低温破胶体系。
与现有技术相比，该低温破胶体系具有用量小、破胶时间可控的特点，且制备方法简单、成本低，满足在现场使用时现用现配，具有很好的推广应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
实施例1
一种低温破胶体系，其制备方法如下：将0.3重量份的过硫酸铵、0.15重量份的乙二胺、0.05重量份的硫酸亚铁依次加入到99.5重量份的水中，并搅拌均匀。
实施例2
一种低温破胶体系，其制备方法如下：将0.4重量份的过硫酸铵、0.21重量份的乙二胺、0.08重量份的硫酸亚铁依次加入到99.31重量份的水中，并搅拌均匀。
实施例3
一种低温破胶体系，其制备方法如下：将0.5重量份的过硫酸铵、0.2重量份的乙二胺、0.1重量份的硫酸亚铁依次加入到99.2重量份的水中，并搅拌均匀。
实施例4
一种低温破胶体系，其制备方法如下：将0.5重量份的过硫酸铵、0.25重量份的乙二胺、0.06重量份的硫酸亚铁依次加入到99.19重量份的水中，并搅拌均匀。
实施例5
一种低温破胶体系，其制备方法如下：将0.35重量份的过硫酸铵、0.15重量份的乙二胺、0.06重量份的硫酸亚铁依次加入到99.44重量份的水中，并搅拌均匀。
性能测试：
按照SY/T6380-2008压裂用破胶剂性能试验方法，对实施例1～5制备的低温破胶体系进行低温下破胶能力评价实验。其中，低温破胶剂在压裂液中的加入量为0.05wt.％，压裂液配方为：0.3wt.％羟丙基胍胶、0.3wt.％防膨剂、0.5wt.％助排剂、0.1wt.％碳酸钠和适量的有机硼交联剂，有机硼交联剂的加入量满足交联比为100:0.3。测试结果如表1所示。
表1：
从表1中可以看出，实施例1～5制备的低温破胶体系适用于20～50℃的温度范围内，破胶时间和粘度均满足低温施工要求。
进一步，以实施例4为例，测试在40℃温度条件下的压裂液中，不同加量的低温破胶体系显示出的不同的破胶效果。其中，压裂液配方为：0.3wt.％羟丙基胍胶、0.3wt.％防膨剂、0.5wt.％助排剂、0.1wt.％碳酸钠和适量的有机硼交联剂，有机硼交联剂的加入量满足交联比为100:0.3。测试结果如表2所示。
表2：
从表2中可以看出，该低温破胶体系用量小，其在压裂液中的加量为0.03％即可实现破胶的效果，破胶后粘度＜5mPa.s，满足施工要求，且破胶时间可以通过其在压裂液中的加量进行调节，在压裂液中的加量为0.03％时，相应破胶时间为235min，在压裂液中的加量为0.06％时，相应破胶时间可缩短为207min 。

Claims (3)

1.一种低温破胶体系，其特征在于，包括以质量分数计的0.3～0.5％的过硫酸铵、0.05～0.1％的硫酸亚铁、0.15～0.25％的乙二胺和余量的水，各组分的质量总和按100％计。
2.根据权利要求1所述的低温破胶体系，其特征在于，包括以质量分数计的0.5％的过硫酸铵、0.06％的硫酸亚铁、0.25％的乙二胺和99.19％的水。
3.一种如权利要求1所述的低温破胶体系的制备方法，其特征在于，步骤如下：将0.3～0.5％的过硫酸铵、0.15～0.25％的乙二胺和0.05～0.1％的硫酸亚铁依次加入到水中并搅拌均匀，即得低温破胶体系。
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