CN113150766A - 一种防水锁易溶解醇基压裂液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水锁易溶解醇基压裂液及其制备方法，解决了常规乳液稠化剂体系压裂液耐高温及高盐性能差的缺点，又解决了常规粉体稠化剂压裂液体系溶解慢，无法连续混配施工的缺点，具体技术方案为：首先将悬浮稳定剂加入防水锁剂中，搅拌至完全溶解，再加入转相剂混合均匀制成悬浮基液，再向悬浮基液中加入消泡剂和主剂聚丙烯酰胺聚合物粉末高速搅拌均匀，即获得了一种防水锁醇基压裂液。本发明制备工艺简单快捷、速溶、无需提前配液，适合大规模现场压裂，同时具有耐温耐盐、易返排的性能，可满足低孔、低渗、含水饱和度高等致密气藏压裂施工要求。
Description
技术领域
本发明属于油气田开采领域，具体涉及一种防水锁易溶解醇基压裂液及其制备方法。
背景技术
我国拥有着较为丰富的低渗透油气藏，在油气田的开采过程中，随着钻井液、完井液和压裂液等外来流体注入储层，导致毛细管力自吸作用和液相滞留作用，引起储层含水饱和度不断增加，同时渗透率不断降低的现象称为水锁现象。大部分油田经过多次的开采后，导致储层含水率较高，给油田开采造成很大难度，水锁伤害会对储层造成严重的影响，使得油气藏的产量下降。
现油田所使用的聚丙烯酰胺类压裂液主要分为两类：乳液型和粉体型。乳液型存在制备工艺复杂，而且通常耐温耐盐性能比较弱；粉体型虽然在很大程度上克服了乳液型所存在的耐温性差、耐盐性差的缺陷，但配液要求较高，需要提前配液且需要一定时间溶解，不能实现连续混配施工，降低了工厂化快节奏施工效率。因此，研究一种防水锁醇基压裂液水对油气层的开发具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的主要是针对现有的聚丙烯酰胺粉体和乳液型压裂液不能满足深层井大排量的施工要求、不能消除压裂液对储层的水锁伤害等问题，提供一种新型防水锁且快速溶解的醇基压裂液的具体制备方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防水锁易溶解醇基压裂液，具体包括以下质量份数的组分：
油田压裂用粉体稠化剂30-60份，防水锁剂30-60份，转相剂5-10份，消泡剂1-1.5份，悬浮稳定剂3-10份，以上组分合计100份。
所述防水锁剂为甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或两种及以上任意比例混合物。
所述悬浮稳定剂为聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或两种及以上任意比例混合物。
所述转相剂为非离子表面活性剂OP-10、NP-10、TX-10、Tween80、Span80、FC-4430、平平加中的一种或两种及以上任意比例混合物。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述油田压裂用粉体稠化剂为聚丙烯酰胺聚合物粉末。
上述防水锁易溶解醇基压裂液的制备方法，依次包括以下步骤：
步骤一、在磁力搅拌器的作用下，将悬浮稳定剂加入防水锁剂中，搅拌均匀，加入转相剂制成悬浮基液备用；
步骤二、在悬浮基液中加入消泡剂和油田压裂用粉体稠化剂，在1000-2400r/min高速搅拌下搅拌10-30min，即可获得一种防水锁易溶解醇基压裂液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）防水锁易溶解醇基压裂液由于同时加入了防水锁剂、非离子转相剂、消泡剂、悬浮稳定剂，加之该压裂液中各组分的相容性好，各组分种类和配方使得该压裂液的适用性广，可根据施工现场的需求调整聚合物粉剂的类型，所配制的压裂液易溶解、耐高温、抗盐性能好，满足深井压裂施工技术要求。
（2）防水锁易溶解醇基压裂液因为增添了聚乙二醇等稳定剂，所以稳定性好，长达3~8个月，而且抗冻性能好，-20℃以下流动性依然保持，低温溶解速度快，可满足低温环境施工，保障严寒现场施工效率。
（3）防水锁易溶解醇基压裂液引入防水锁剂，可降低储层水锁伤害。
（4）防水锁易溶解醇基压裂液生产工艺简单，可快速溶解，现场无需提前配液，满足工厂化快节奏连续施工模式。
附图说明
图1 为实施例5制备的压裂液的低温溶解性测试图。
图2 为实施例5的压裂液的耐温耐剪切性能测试图。
图3 为放置6个月前后的防水锁醇基压裂液外观对比图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式包括但不限于以下实施例表示的范围。
实施例1
一种防水锁易溶解醇基压裂液，由下述方法制得：
（1）在磁力搅拌器的作用下，将悬浮稳定剂4%wt聚乙二醇加入20%wt甲醇和40%wt乙二醇中，搅拌均匀，加入5%wt的OP-10制成悬浮基液备用；
（2）在悬浮基液中加入1%wt有机硅消泡剂和30%wt主剂聚丙烯酰胺聚合物粉末，在1000-2400r/min高速搅拌下搅拌10-30min，即可获得一种防水锁易溶解醇基压裂液。
实施例2
一种防水锁易溶解醇基压裂液，由下述方法制得：
（1）在磁力搅拌器的作用下，将悬浮稳定剂3%wt聚乙烯醇缩丁醛加入30%wt乙醇中，搅拌均匀，加入6%wt的TX-10制成悬浮基液备用；
（2）在悬浮基液中加入1%wt有机硅消泡剂和60%wt主剂聚丙烯酰胺聚合物粉末，在1000-2400r/min高速搅拌下搅拌10-30min，即可获得一种防水锁易溶解醇基压裂液。
实施例3
一种防水锁易溶解醇基压裂液，由下述方法制得：
（1）在磁力搅拌器的作用下，将6%wt聚乙烯醇缩丁醛和2.8%wt羟乙基纤维素加入20%wt异丙醇和20%wt正丁醇中，搅拌均匀，加入6%wt Span80 和4%wt的Tween80 中制成悬浮基液备用；
（2）在悬浮基液中加入1.2%wt有机硅消泡剂和40%wt主剂聚丙烯酰胺聚合物粉末，在1000-2400r/min高速搅拌下搅拌10-30min，即可获得一种防水锁易溶解醇基压裂液。
实施例4
一种防水锁易溶解醇基压裂液，由下述方法制得：
（1）在磁力搅拌器的作用下，将悬浮稳定剂3%wt聚乙烯醇缩丁醛和1%wt聚乙二醇加入10%wt异丁醇、35%wt乙醇中，搅拌均匀，加入5%wt的FC-4430 制成悬浮基液备用；
（2）在悬浮基液中加入1%wt有机硅消泡剂和45%wt主剂聚丙烯酰胺聚合物粉末，在1000-2400r/min高速搅拌下搅拌10-30min，即可获得一种防水锁易溶解醇基压裂液。
实施例5
一种防水锁易溶解醇基压裂液，由下述方法制得：
（1）在磁力搅拌器的作用下，将悬浮稳定剂5%wt聚乙烯醇缩丁醛和1%wt羟甲基纤维素加入49%wt正丙醇中，搅拌均匀，加入6%wt的NP-10和2.5%wt平平加中制成悬浮基液备用；
（2）在悬浮基液中加入1.5%wt有机硅消泡剂和35 %wt主剂聚丙烯酰胺聚合物粉末，在1000-2400r/min高速搅拌下搅拌10-30min，即可获得一种防水锁易溶解醇基压裂液。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
性能测试
1.低温溶解性
在低温5℃对实施例5制备的防水锁醇基压裂液进行溶解性测试，3min时溶解率达到90%以上，具体测试方法如下。
用标准盐水配置10000ppm的盐水，温度控制在5℃，配制防水锁醇基压裂液的质量浓度为1%。搅拌速度控制在300 r/min每隔1min使用六速旋转粘度计测量粘度，对比4min和5 min的粘度，参见图1，的测试结果显示：4 min粘度为170 mP·s、5min粘度为175 mP·s，170/175=97.1%，大于90 %。此压裂液溶解速度快，满足大排量水力压裂的现场配液、施工技术要求。
2.耐温耐剪切性能测试
利用HAAKE MARS IV流变仪对实施例5制备得到的防水锁醇基压裂液1%的水溶液在120℃条件下进行耐剪切测试，剪切速率为170 s-1，升温速率为3℃/min，升温到120℃剪切1小时，研究防水锁醇基压裂液的耐温耐剪切性能。
由图2可知，该压裂液在剪切速率为170 s-1，120℃剪切1小时后，粘度始终大于50mPa·s，耐温耐剪切性能优异。
3.防水锁效果评价
采用模拟岩心，具体方法参照SY/T 6540-2002对防水锁醇基压裂液进行防水锁效果评价。
表1 防水锁醇基压裂液的防水锁效果测试结果
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 岩心编号 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# |
| 伤害液 | 2%KCl | 2%KCl | 2%KCl | 2%KCl | 2%KCl |
| 表面张力，mN/m | 22.87 | 22.65 | 20.65 | 20.46 | 21.98 |
| 界面张力mN/m | 1.88 | 1.87 | 1.64 | 1.53 | 1.71 |
| 渗透率修复率，% | 70.75 | 80.36 | 85.88 | 89.30 | 88.55 |
测试结果如表1所示。
4. 抗冻性能测试
将配制的防水锁醇基压裂液置于 -20 ℃的冰箱中24小时，采用布氏粘度计测量冷冻前后的流动性，测试结果显示冷冻前醇基压裂液的粘度为650mPa·s，冷冻后粘度为656 mPa·s，冷冻前后流动性能良好。
5.稳定性测试
将防水锁易溶解醇基压裂液静置6个月，观察是否出现分层。图3左图是刚配制的压裂液，右图是经过静置6个月的压裂液的外观图。可见防水锁醇基压裂液放置6个月外观依然稳定无分层，与刚配制的没有差别，体现了其优良的储存稳定性。
上述实施例中，实施例5为最佳实施例。
Claims (6)
1.一种防水锁易溶解醇基压裂液，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
油田压裂用粉体稠化剂30-60份，防水锁剂30-60份，转相剂5-10份，有机硅消泡剂1-1.5份，悬浮稳定剂3-10份，以上组分合计100份。
2.根据权利要求1所述的一种防水锁易溶解醇基压裂液，其特征在于：
所述防水锁剂为甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或两种及以上任意比例混合物。
3.根据权利要求1所述的一种防水锁易溶解醇基压裂液，其特征在于：
所述悬浮稳定剂为聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或两种及以上任意比例混合物。
4.根据权利要求1所述的一种防水锁易溶解醇基压裂液，其特征在于：所述转相剂为非离子表面活性剂OP-10、NP-10、TX-10、Tween80、Span80、FC-4430、平平加中的一种或两种及以上任意比例混合物。
5.根据权利要求1所述的一种防水锁易溶解醇基压裂液，其特征在于：
所述油田压裂用粉体稠化剂为聚丙烯酰胺聚合物粉末。
6.如权利要求1所述的一种防水锁易溶解醇基压裂液的制备方法，其特征在于：
依次包括以下步骤：
步骤一、在磁力搅拌器的作用下，将悬浮稳定剂加入防水锁剂中，搅拌均匀，加入转相剂制成悬浮基液备用；
步骤二、在悬浮基液中加入消泡剂和主剂聚丙烯酰胺聚合物粉末，在1000-2400r/min高速搅拌下搅拌10-30min，即可获得一种防水锁易溶解醇基压裂液。
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