CN113337268A - 压裂酸化复合增产工作液及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压裂酸化复合增产工作液及其使用方法，包括前置液，携砂液，自生酸母液A，自生酸母液B，顶替液；前置液包括水、黏土稳定剂、减阻剂；携砂液，包括稠化剂、交联剂、杀菌剂、pH调节剂、助排剂、黏土稳定剂、水；自生酸母液A，为多聚甲醛的水溶液；自生酸母液B，为氯化铵的水溶液；顶替液，包括水、表面活性剂和黏土稳定剂。本发明可利用自生酸母液与压裂液的交替注入，在高效破岩携砂的同时，促进压裂液破胶，且破胶彻底，易返排；还可对裂缝进行酸洗，清洗裂缝中的固体堵塞物，例如压裂液的残渣、破碎的支撑剂、碳酸钙沉淀等；还拥有配方易得，施工工艺简单等优点。
Description
技术领域
本发明属于水力压裂增产技术领域，具体涉及压裂酸化复合增产工作液及其使用方法。
背景技术
水力压裂技术的大规模应用，引发了页岩气、致密油、煤层气等非常规油气资源的革命性突破，使得低孔低渗储层得到了有效动用和经济开发，但目前的压裂工艺还存在以下的问题：
(1)压裂液破胶不彻底，返排困难；
(2)压裂液破胶后残渣易对地层造成大量的伤害；
(3)支撑剂破碎后对支撑剂裂缝易造成固相堵塞伤害；
(4)地层中的钙离子与碳酸盐离子生成碳酸钙沉淀，堵塞裂缝与孔道。
发明内容
针对以上问题，本专利发明了一种压裂酸化复合增产工作液及其使用方法：将自生酸母液A和自生酸母液B段塞式加入到压裂液当中，压裂液一方面作为隔离液，一方面与自生酸母液一起破岩和携砂；待水力裂缝形成后，自生酸母液在裂缝中混合，生酸，可促进压裂液彻底破胶和快速返排，并在返排过程中，对填砂裂缝进行酸洗，达到获得高效裂缝导流能力的目的。
具体的技术方案为：
压裂酸化复合增产工作液，包括前置液，携砂液，自生酸母液A，自生酸母液B，顶替液；
所述的前置液，为活性水前置液，包括水、黏土稳定剂、减阻剂；质量浓度为1-2％的黏土稳定剂，0.02-0.05％的降阻剂。黏土稳定剂为氯化钾，减阻剂为聚丙烯酰胺。
所述的携砂液，包括稠化剂、交联剂、杀菌剂、pH调节剂、助排剂、黏土稳定剂、水；质量浓度为：0.2-0.4％的稠化剂，0.1-0.3％的交联剂，0.02-0.04％的杀菌剂，0.05-0.1％的pH调节剂，0.1-0.3％的助排剂，1-2％的黏土稳定剂。稠化剂为羟丙基瓜胶，交联剂为有机硼交联剂，pH调节剂为氢氧化钠，助排剂为十二烷基硫酸钠，黏土稳定剂为氯化钾。
所述的自生酸母液A，为多聚甲醛(聚合度n为10到100)的水溶液，质量浓度为10-30％。
所述的自生酸母液B，为氯化铵的水溶液，质量浓度为10-30％。
所述的顶替液，包括水、表面活性剂和黏土稳定剂，表面活性剂为质量浓度为0.1-0.4％的十二烷基磺酸钠，黏土稳定剂为质量浓度1-2％的氯化钾。
压裂酸化复合增产工作液的使用方法，包括以下步骤：
(1)注入前置液；
(2)注入自生酸母液A；
(3)注入携砂液；
(4)注入自生酸母液B；
为了复合增产液能携带支撑剂向裂缝远端铺置，提高支撑剂对裂缝的支撑面积，步骤(2)、(3)、(4)可以循环交替进行多次；
(5)注入顶替液。
本发明具有的技术效果：
(1)促进压裂液破胶，且破胶彻底，易返排；
(2)对裂缝进行酸洗，清洗裂缝中的固体堵塞物，例如压裂液的残渣、破碎的支撑剂、碳酸钙沉淀等；
(3)配方易得，施工工艺简单。
附图说明
图1为实施例1在50℃下自生酸母液A和自生酸母液B以不同体积比混合后的生酸数据。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体技术方案。
实施例1
在70ml的水中，加入30g的多聚甲醛(聚合度n为10到100)，形成自生酸母液A；在70ml的水中，加入30g的氯化铵，形成自生酸母液B。将二者以不同体积比混合后，迅速放置于50℃的水浴锅中，测量二者混合后的生酸数据，具体如图所示。从图1中可知，二者以1:1体积比混合时的生酸效果最好。
实施例2
配置常规的瓜胶压裂液300ml：稠化剂、交联剂、杀菌剂、pH调节剂、助排剂、黏土稳定剂，溶液为水，以下的浓度都是质量浓度：
稠化剂：0.2％羟丙基瓜胶；
交联剂：0.1％有机硼交联剂；
杀菌剂：0.02％；
pH调节剂：0.1％氢氧化钠；
助排剂：0.3％十二烷基硫酸钠；
黏土稳定剂：2％氯化钾。
配置好300ml瓜胶压裂液后，配置实施例1中以1:1体积比混合的自生酸A和自生酸B的混合溶液300ml，将瓜胶压裂液与自生酸两种混合溶液混合，然后将其置于80℃的水浴锅中，每隔一段时间测量破胶液的表观粘度，如表1所示。从表中可知，在自生酸的酸性条件下，瓜胶压裂液破胶一小时后的破胶液表观粘度小于5mPa·s，破胶性能较好。在三小时后结束破胶，破胶液较为澄清。最后测得破胶液的表面张力值为25mN/m。
表1恒温破胶过程中表观粘度
| 时间/h | 0.5 | 1 | 2 | 3 |
| 表观粘度/mPa·s | 5 | 4 | 3 | 1.5 |
| 表面张力，mN/m | 36 | 33 | 29 | 25 |
实施例3
配置常规的瓜胶压裂液300ml：稠化剂、交联剂、杀菌剂、pH调节剂、助排剂、黏土稳定剂，溶液为水，以下的浓度都是质量浓度：
稠化剂：0.4％羟丙基瓜胶；
交联剂：0.2％有机硼交联剂；
杀菌剂：0.02％；
pH调节剂：0.5％氢氧化钠；
助排剂：0.3％十二烷基硫酸钠；
黏土稳定剂：2％氯化钾。
配置好300ml瓜胶压裂液后，配置实施例1中以1:1体积比混合的自生酸A和自生酸B的混合溶液300ml，将瓜胶压裂液与自生酸两种混合溶液混合，然后将其置于80℃的水浴锅中，每隔一段时间测量破胶液的表观粘度，如表2所示。从表中可知，在自生酸的酸性条件下，瓜胶压裂液破胶一小时后的破胶液表观粘度小于5mPa·s，破胶性能较好。在三小时后结束破胶，破胶液较为澄清。最后测得破胶液的表面张力值为25mN/m。
表2恒温破胶过程中表观粘度
| 时间/h | 0.5 | 1 | 2 | 3 |
| 表观粘度/mPa·s | 6 | 4.5 | 3.5 | 2 |
| 表面张力，mN/m | 39 | 35 | 31 | 26 |
实施例4
配置常规的瓜胶压裂液300ml：稠化剂、交联剂、杀菌剂、pH调节剂、助排剂、黏土稳定剂，溶液为水，以下的浓度都是质量浓度：
稠化剂：0.3％羟丙基瓜胶；
交联剂：0.2％有机硼交联剂；
杀菌剂：0.02％；
pH调节剂：0.1％氢氧化钠；
助排剂：0.3％十二烷基硫酸钠；
黏土稳定剂：2％氯化钾。
配置好300ml瓜胶压裂液后配置实施例1中以1:1体积比混合的自生酸A和自生酸B的混合溶液300ml，将瓜胶压裂液与自生酸两种混合溶液混合，然后将其置于80℃的水浴锅中，每隔一段时间测量破胶液的表观粘度，如表3所示。从表中可知，在自生酸的酸性条件下，瓜胶压裂液破胶一小时后的破胶液表观粘度小于5mPa·s，破胶性能较好。在三小时后结束破胶，破胶液较为澄清。最后测得破胶液的表面张力值为25mN/m。
表3恒温破胶过程中表观粘度
| 时间/h | 0.5 | 1 | 2 | 3 |
| 表观粘度/mPa·s | 5.5 | 4 | 3 | 1.5 |
| 表面张力，mN/m | 38 | 34 | 30 | 26 |
实施例5
采用实施例1配置好的自生酸母液A和自生酸母液B的混合溶液，将10.0045g碳酸钙粉末加入至100ml的自生酸混合溶液，在150℃下反应45分钟，称量反应后的碳酸钙粉末为1.4521g，得到酸的质量溶解力为85.49％，这说明自生酸本身对裂缝中的固体残渣，特别是碳酸钙等沉淀，具有很强的酸洗能力，可以降低固相沉淀对裂缝导流的伤害。
Claims (10)
1.压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，包括前置液，携砂液，自生酸母液A，自生酸母液B，顶替液；
所述的前置液，为活性水前置液，包括水、黏土稳定剂、减阻剂；
所述的携砂液，包括稠化剂、交联剂、杀菌剂、pH调节剂、助排剂、黏土稳定剂、水；
所述的自生酸母液A，为多聚甲醛的水溶液；
所述的自生酸母液B，为氯化铵的水溶液；
所述的顶替液，包括水、表面活性剂和黏土稳定剂。
2.根据权利要求1所述的压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，所述的前置液，包括质量浓度为1-2％的黏土稳定剂，0.02-0.05％的降阻剂。
3.根据权利要求2所述的压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，所述的黏土稳定剂为氯化钾，减阻剂为聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，所述的携砂液，质量浓度为：0.2-0.4％的稠化剂，0.1-0.3％的交联剂，0.02-0.04％的杀菌剂，0.05-0.1％的pH调节剂，0.1-0.3％的助排剂，1-2％的黏土稳定剂。
5.根据权利要求4所述的压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，所述的稠化剂为羟丙基瓜胶，交联剂为有机硼交联剂，pH调节剂为氢氧化钠，助排剂为十二烷基硫酸钠，黏土稳定剂为氯化钾。
6.根据权利要求1所述的压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，所述的自生酸母液A中多聚甲醛的质量浓度为10-30％。
7.根据权利要求1所述的压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，所述的自生酸母液B中氯化铵的质量浓度为10-30％。
8.根据权利要求1所述的压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，所述的顶替液中，表面活性剂为十二烷基磺酸钠，黏土稳定剂为氯化钾。
9.根据权利要求8所述的压裂酸化复合增产工作液，其特征在于，所述的顶替液中，包括质量浓度为0.1-0.4％的十二烷基磺酸钠，1-2％的氯化钾。
10.根据权利要求1到9任一项所述的压裂酸化复合增产工作液的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)注入前置液；
(2)注入自生酸母液A；
(3)注入携砂液；
(4)注入自生酸母液B；
为了复合增产液能携带支撑剂向裂缝远端铺置，提高支撑剂对裂缝的支撑面积，步骤(2)、(3)、(4)可以循环交替进行多次；
(5)注入顶替液。
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