CN112920789B - 一种污水在线浓缩压裂液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种污水在线浓缩压裂液及其制备方法，其中污水在线浓缩压裂液包括以下重量份组分：聚丙烯酰胺30～35份；甲壳素1～2份；EDTA‑4Na盐2.5～3份；壳聚糖1～2份；海藻酸钠1～2份；乙二胺二琥珀酸钠盐0.5～1份；葡萄糖0.5～2份；鼠李糖脂0.5～1份；聚天冬氨酸钠盐0.1～0.3份；碳量子点0.1～0.3份；二丙酮醇2～3份；乙二醇溶液35～52份；聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯2～3份；聚氧乙烯(80)山梨醇酐单月桂酸酯3～4份；失水山梨糖醇脂肪酸酯4～5份。本发明可采用不同的地层采出水、不同的温度在线配液，低高温破胶彻底，现场施工简单、施工季节不受限、适用范围广。

Description

一种污水在线浓缩压裂液及其制备方法
技术领域
本申请涉及压裂液技术领域，尤其涉及一种污水在线浓缩压裂液及其制备方法。
背景技术
在油气勘探开发过程中，水力压裂技术起着至关重要的作用。目前水力压裂常用胍胶压裂液体系，胍胶体系存在施工工艺复杂、配液用时长，配液存在原料浪费、破胶不彻底等问题。
授权公告号为CN106167698B的发明专利公开了一种在线压裂液及其制备方法，该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、适用范围广等特点，但是仍存在如下不足：
1、该压裂液由A、B剂组成，这样施工现场势必要至少准备2台泵，而且还存在两种药加药比例不同的情况，现场加药精度不好控制，导致交联不稳定的情况；
2、该压裂液只能用常温清水配液，造成清水资源浪费，对于低温油层油井还会造成冷伤害，目前油田压裂清水购买费用为几十元/m3不等，不仅浪费水资源，也提高了压裂成本，对于清水匮乏的区域，其应用更是受到了大大限制；
3、该压裂液的保存环境温度不能过低(过低会出现凝固现象)，因此只能常温配液，导致冬季施工配液困难，进一步限制了压裂施工的进行。
发明内容
本申请的目的是针对以上问题，提供一种污水在线浓缩压裂液及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种污水在线浓缩压裂液，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002918138790000011
Figure BDA0002918138790000021
根据本申请某些实施例提供的技术方案，聚丙烯酰胺的分子量为500～1800万，粒径为200～500目。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述乙二醇溶液的浓度大于50％。
第二方面，本申请还提供一种上述污水在线浓缩压裂液的制备方法，包括以下步骤：
按比例将聚丙烯酰胺、甲壳素分散于乙二醇溶液中，高剪切乳化30分钟；
按比例加入EDTA-4Na盐与壳聚糖，高剪切乳化30分钟；
按比例加入海藻酸钠，高剪切乳化10分钟；
按比例加入乙二胺二琥珀酸钠盐，高剪切乳化20分钟；
按比例加入葡萄糖与鼠李糖脂，高剪切乳化30分钟；
按比例加入聚天冬氨酸钠盐，高剪切乳化30分钟；
按比例加入聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯(80)山梨醇酐单月桂酸酯以及失水山梨糖醇脂肪酸酯，高剪切乳化50分钟；
按比例加入碳量子点与二丙酮醇，超声波混合均匀，反应釜加热到60℃，得到污水在线浓缩压裂液。
本发明的机理：
聚丙烯酰胺、甲壳素、聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯(80)山梨醇酐单月桂酸酯、失水山梨糖醇脂肪酸酯以及碳量子点共同作用会形成一种稳定的乳状液，水溶性增稠聚合物微粉末能够稳定的悬浮于乳状液中成为一种稳定的高分子聚合物微溶悬浮液体系。将微溶悬浮液体系按照适当比例加入水中，微溶悬浮液中的水溶性增稠聚合物微粉末组分充分释放粘度，形成分子间纠缠增效作用，完成自交联的过程。
与现有技术相比，本申请的有益效果：
1、该污水在线浓缩压裂液配伍性强、直接可在现场与油田采出水配液，不需提前配液，一步完成携沙操作，解决了油田现场清水匮乏的问题，节约了购买清水的费用成本，污水再利用，节约了污水处理成本，就地取水施工便捷；
2、该污水在线浓缩压裂液低温可以配液，压裂施工季节不受限，彻底打破了高纬度地区油田压裂冬季不能施工的惯例，对油田降本增效是革命性的技术突破；
3、该污水在线浓缩压裂液25℃-120℃破胶彻底，解决了油田低温破胶以及高温破胶困难的问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例以及实施例中的特征可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种污水在线浓缩压裂液，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002918138790000031
Figure BDA0002918138790000041
其中，聚丙烯酰胺的分子量为500～1800万，粒径为200～500目；乙二醇溶液的浓度大于50％。
该污水在线浓缩压裂液的制备方法，包括如下步骤：
将30份聚丙烯酰胺、1份甲壳素分散于51.8份乙二醇溶液中，高剪切乳化30分钟，得到混合液；
向上述混合液中加入2.5份EDTA-4Na盐与1份壳聚糖，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入1份海藻酸钠，高剪切乳化10分钟；
继续向上述混合液中加入0.5份乙二胺二琥珀酸钠盐，高剪切乳化20分钟；
继续向上述混合液中加入0.5份葡萄糖与0.5份鼠李糖脂，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入0.1份聚天冬氨酸钠盐，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入2份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯、3份聚氧乙烯(80)山梨醇酐单月桂酸酯以及4份失水山梨糖醇脂肪酸酯，高剪切乳化50分钟；
继续向上述混合液中加入0.1份碳量子点与2份二丙酮醇，超声波混合均匀，反应釜加热到60℃，得到污水在线浓缩压裂液。
实施例2
本实施例提供一种污水在线浓缩压裂液，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002918138790000042
Figure BDA0002918138790000051
该污水在线浓缩压裂液的制备方法，包括如下步骤：
将33份聚丙烯酰胺、1.5份甲壳素分散于43.2份乙二醇溶液中，高剪切乳化30分钟，得到混合液；
向上述混合液中加入2.8份EDTA-4Na盐与1.5份壳聚糖，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入1.5份海藻酸钠，高剪切乳化10分钟；
继续向上述混合液中加入0.8份乙二胺二琥珀酸钠盐，高剪切乳化20分钟；
继续向上述混合液中加入1.5份葡萄糖与0.8份鼠李糖脂，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入0.2份聚天冬氨酸钠盐，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入2.5份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯、3.5份聚氧乙烯(80)山梨醇酐单月桂酸酯以及4.5份失水山梨糖醇脂肪酸酯，高剪切乳化50分钟；
继续向上述混合液中加入0.2份碳量子点与2.5份二丙酮醇，超声波混合均匀，反应釜加热到60℃，得到污水在线浓缩压裂液。
实施例3
本实施例提供一种污水在线浓缩压裂液，包括以下重量份组分：
Figure BDA0002918138790000052
Figure BDA0002918138790000061
该污水在线浓缩压裂液的制备方法，包括如下步骤：
将35份聚丙烯酰胺、2份甲壳素分散于36.4份乙二醇溶液中，高剪切乳化30分钟，得到混合液；
向上述混合液中加入3份EDTA-4Na盐与2份壳聚糖，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入2份海藻酸钠，高剪切乳化10分钟；
继续向上述混合液中加入1份乙二胺二琥珀酸钠盐，高剪切乳化20分钟；
继续向上述混合液中加入2份葡萄糖与1份鼠李糖脂，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入0.3份聚天冬氨酸钠盐，高剪切乳化30分钟；
继续向上述混合液中加入3份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯、4份聚氧乙烯(80)山梨醇酐单月桂酸酯以及5份失水山梨糖醇脂肪酸酯，高剪切乳化50分钟；
继续向上述混合液中加入0.3份碳量子点与3份二丙酮醇，超声波混合均匀，反应釜加热到60℃，得到污水在线浓缩压裂液。
对比例1
市售的一种在线浓缩压裂液。
性能测试
将实施例1-3以及对比例1的各项性能进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002918138790000071
从表1可以看出，本申请提供的污水在线浓缩压裂液的破胶时间短，破胶效果良好。
本申请提供的压裂液是用多种成分聚合复配而成的一种物质，加药浓度低，可以采用不同的地层采出水、不同的温度在线配液、低、高破胶彻底，真正实现了一剂多用、现场施工简单、施工季节不受限、适用范围广的技术优势，为冬季不能压裂施工带来了极大便利。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种污水在线浓缩压裂液，其特征在于，包括以下重量份组分：
Figure FDA0002918138780000011
2.根据权利要求1所述的污水在线浓缩压裂液，其特征在于，聚丙烯酰胺的分子量为500～1800万，粒径为200～500目。
3.根据权利要求1所述的污水在线浓缩压裂液，其特征在于，所述乙二醇溶液的浓度大于50％。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的污水在线浓缩压裂液的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
按比例将聚丙烯酰胺、甲壳素分散于乙二醇溶液中，高剪切乳化30分钟；
按比例加入EDTA-4Na盐与壳聚糖，高剪切乳化30分钟；
按比例加入海藻酸钠，高剪切乳化10分钟；
按比例加入乙二胺二琥珀酸钠盐，高剪切乳化20分钟；
按比例加入葡萄糖与鼠李糖脂，高剪切乳化30分钟；
按比例加入聚天冬氨酸钠盐，高剪切乳化30分钟；
按比例加入聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯(80)山梨醇酐单月桂酸酯以及失水山梨糖醇脂肪酸酯，高剪切乳化50分钟；
按比例加入碳量子点与二丙酮醇，超声波混合均匀，反应釜加热到60℃，得到污水在线浓缩压裂液。
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