CN117285921A - 一种合成基压裂液、其制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种合成基压裂液、其制备方法及其用途。所述合成基压裂液，包括稠化剂、助排剂、粘土稳定剂、交联剂、封堵剂和水，其中所述封堵剂是可降解的。本发明的压裂液能够降低常规压裂液对储层伤害，在可降解封堵剂组分作用下，施工时可暂时封堵岩心孔喉或微裂缝，减少压裂液的岩心浸入深度，同时降低岩心基质内压裂液残渣、稠化剂分子滞留吸附与液相伤害，施工完毕后封堵剂自动降解为二氧化碳与水，在地层压力下离开岩壁封堵点，致密气藏岩心渗透率恢复率≥60％，最终实现压裂液对储层的低伤害目的。
Description
技术领域
本发明涉及油气储层改造用的工作液，具体是一种合成基压裂液、其制备方法及其用途。
背景技术
国内致密气藏具有孔隙度小、渗透率低、非均质性强的特征，在大规模体积压裂改造中主要使用合成基压裂液。常规合成基压裂液对储层存在较严重的岩心基质伤害，伤害率超过70％，气测岩心渗透率恢复率不超过30％。引起基质伤害的主要因素包括压裂液中的聚合物残渣、稠化剂吸附滞留伤害、水锁与水敏效应。常规合成基压裂液稠化剂亲水基团密度大，其岩心吸附滞留伤害较胍胶等植物胶更大，会直接造成油气渗流通道减小；水浸入后会引起岩心水锁、水敏效应，岩心含水饱和度增加，粘土矿物吸水膨胀，孔隙中油水界面毛管阻力增加，油气在基质孔喉渗流更加困难。
针对上述伤害因素，在合成聚合物基本上为聚丙烯酰胺条件下，国内外一般都是通过降低聚合物残渣、向压裂液中加入防水锁剂等措施来降低对储层的伤害。如高成武等在《聚合物压裂液技术研究及应用》中，合成了聚合物增稠剂、交联剂，评价和筛选破胶剂，研制成功了一种低合成基压裂液，避免了常规合成基压裂液不耐剪切和破胶不彻底的问题；王所良等在《低伤害合成聚合物压裂液体系研究与应用》中，开发了一种新型聚合物冻胶压裂液，该压裂液由聚合物与金属交联剂在弱酸性及中性条件下交联，该压裂液耐温耐剪切性能好、压裂液破胶彻底，残渣含量低、岩心基质伤害率有所降低。
发明内容
本发明人发现，前期低伤害合成基压裂液研究更多针对单一伤害因素考虑，尤其是没有涉及到稠化剂吸附伤害问题及防治措施，还没有形成同时降低压裂液残渣、稠化剂分子滞留吸附与液相伤害的合成基压裂液。针对上述现有技术的不足，本发明提供一种具备同时降低压裂液残渣、稠化剂分子滞留吸附与液相伤害的合成基压裂液，以及该压裂液的制备方法。
技术效果
本发明的合成基压裂液能够克服常规压裂液对储层伤害大的缺点，在可降解封堵剂组分作用下，施工时可暂时封堵岩心孔喉或微裂缝，减少压裂液的岩心浸入深度，同时降低岩心基质内压裂液残渣、稠化剂分子滞留吸附与液相伤害，施工完毕后封堵剂自动降解为二氧化碳与水，在地层压力下离开岩壁封堵点，致密气藏岩心渗透率恢复率≥60％，最终实现压裂液对储层的低伤害目的。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由附录的权利要求书来确定。
本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此供参考。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。
当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。
在没有明确指明的情况下，本说明书内所提到的所有百分数、份数、比率等都是以重量为基准的，而且压力是表压。
在本说明书的上下文中，“可降解”指的是在150℃的水中48小时内分解(比如分解为二氧化碳和水)的比例超过95％。需要特别说明的是，可降解与可溶解属于完全不同概念，前者涉及化学反应，后者涉及物理变化。为此，即使是在150℃的水中48小时内溶解的比例超过95％的封堵剂，在本发明中也无法取得预期的技术效果。
本说明书的上下文中，粘度的测量方法是毛细管粘度计法或旋转粘度计法。
在本说明书的上下文中，pH值的测量方法是采用pH试纸或pH计测量。
在本说明书的上下文中，粒径的测量方法是采用筛析法测量。
在本说明书的上下文中，本发明的任何两个或多个实施方式都可以任意组合，由此而形成的技术方案属于本说明书原始公开内容的一部分，同时也落入本发明的保护范围。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明实现其技术目的所采用的技术方案是，一种合成基压裂液，包括合成基稠化剂、助排剂、粘土稳定剂、交联剂、封堵剂和水，其中所述封堵剂是可降解的。
进一步的，该压裂液的粘度为大于等于1.0mPa·s，优选大于等于1.5mPa·s。本发明对于该压裂液的粘度的上限没有特别的限定，可以是本领域常规可以达到的任何上限数值比如30mPa·s，但并不限于此。
进一步的，该压裂液的pH值为6-8(优选为6.5-7.5)。
进一步的，该压裂液对致密油气藏岩心渗透率恢复率≥60％。
进一步的，该压裂液以水的质量为100wt％计，其余原料配比组成按如下重量份计算：
进一步的，该封堵剂选自聚乙醇酸(优选重均分子量是2.0万-10.0万的聚乙醇酸，更优选重均分子量是2.3万-6.9万的聚乙醇酸)和聚乳酸(优选重均分子量是小于等于150万的聚乳酸，更优选重均分子量是小于等于100万的聚乳酸)中的至少一种。
进一步的，该压裂液以水的质量为100wt％计，封堵剂的质量浓度为大于等于0.5wt％，优选0.5-5.0wt％，最优选1.5wt％-2.5wt％。
进一步的，该封堵剂是颗粒形式，包括大粒径颗粒、中粒径颗粒和小粒径颗粒中的至少一种。
进一步的，其中大粒径颗粒的粒径＜40目，中粒径颗粒的粒径为40目-100目，小粒径颗粒的粒径＞100目。
进一步的，该大粒径颗粒:中粒径颗粒:小粒径颗粒的质量比为(0～0.5):(0.5～2.5):(7.0～9.0)，优选0.2-0.3：1.2-1.3：8.0-9.0。
进一步的，封堵剂原材料在一定温度下通过包括但不限于挤出方式和/或注塑方式得到不同粒径聚乙醇酸和/或聚乳酸粒料，包括：
大粒径颗粒：粒径小于40目；
中粒径颗粒：粒径为40目-100目；
小粒径颗粒：粒径大于100目；
进一步的，最终形成的封堵剂组合粒径为(质量比)：
大粒径颗粒:中粒径颗粒:小粒径颗粒＝(0～0.5):(0.5～2.5):(7.0～9.0)。
进一步的，该合成基稠化剂选自聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺共聚物中的至少一种。
进一步的，该压裂液以水的质量为100wt％计，合成基稠化剂的质量浓度为0.01wt％-1.0wt％，优选0.04wt％-0.6wt％。
进一步的，该压裂液还包含助排剂、粘土稳定剂和交联剂中的至少一种。
进一步的，该助排剂选自聚氧乙烯醚中的至少一种，优选选自聚氧乙烯胺醚、聚氧乙烯脂肪醇醚中的至少一种。
进一步的，该压裂液以水的质量为100wt％计，助排剂的质量浓度为0.1wt％-1.0wt％，优选0.1wt％-0.5wt％。
进一步的，该粘土稳定剂选自烷基铵盐中的至少一种，优选选自三甲基烷基铵盐中的至少一种，特别是氯化十二烷基三甲胺。
进一步的，该压裂液以水的质量为100wt％计，粘土稳定剂的质量浓度为0.1wt％-1.0wt％，优选0.1wt％-0.5wt％。
进一步的，该交联剂选自有机锆交联剂中的至少一种，所述有机锆交联剂一般是乳酸锆及其同类产品。
进一步的，该压裂液以水的质量为100wt％计，交联剂的质量浓度为0.1wt％-1.0wt％，优选0.1wt％-0.6wt％。
进一步的，该压裂液对致密气藏岩心渗透率恢复率≥60％。
本发明还涉及所述合成基压裂液的制备方法，包括以下步骤：(1)混合除封堵剂和交联剂之外的其它原料和水以获得基液；(2)向基液中加入封堵剂和交联剂搅拌形成混合物，调节所述混合物，使其粘度为大于等于1.0mPa·s，pH值为6-8，其中封堵剂是可降解的。
进一步的，该合成基压裂液的制备方法，包括下列步骤：
步骤(1).按配方量称取各原料；
步骤(2).在水中加入合成基稠化剂，以形成均匀的基液；
步骤(3).在步骤(2)制备的基液中加入粘土稳定剂，搅拌直到形成均匀基液；
步骤(4).在步骤(3)制备的基液中加入助排剂，搅拌均匀；
步骤(5).在步骤(4)制备的基液中加入封堵剂与交联剂，获得所述合成基压裂液。
本发明还涉及一种油气储层压裂方法，包括将所述的合成基压裂液注入油气储层而进行压裂的步骤。
实施例
以下将通过实施例和对比例对本发明进行进一步的详细描述，但本发明不限于以下实施例。
实施例1
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.04g，聚乙醇酸1g(包括20目颗粒0.05g、80目颗粒0.15g、140目颗粒0.8g)，聚氧乙烯胺醚0.5g，三甲基烷基铵盐0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入稠化剂聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入三甲基烷基铵盐，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为1.5mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙醇酸的重均分子量是2.3万-6.9万。
实施例2
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.04g，聚乙醇酸2.4g(包括20目颗粒0.12g、80目颗粒0.36g、140目颗粒2.16g)，聚氧乙烯胺醚0.5g，三甲基烷基铵盐0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入三甲基烷基铵盐，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为3mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙醇酸的重均分子量是2.3万-6.9万。
实施例3
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.1g，聚乳酸2.4g(包括20目颗粒0.12g、80目颗粒0.36g、140目颗粒2.16g)，聚氧乙烯脂肪醇醚0.5g，氯化十二烷基三甲胺0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯脂肪醇醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乳酸与有机锆交联剂，搅拌即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为4.5mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乳酸的重均分子量是小于等于100万。
实施例4
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.4g，聚乳酸2.4g(包括20目颗粒0.12g、80目颗粒0.36g、140目颗粒2.16g)，聚氧乙烯脂肪醇醚0.5g，氯化十二烷基三甲胺0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯脂肪醇醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乳酸与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为12mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乳酸的重均分子量是小于等于100万。
实施例5
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.6g，聚乳酸3g(包括30目颗粒0.15g、100目颗粒0.45g、180目颗粒2.4g)，聚氧乙烯脂肪醇醚0.5g，氯化十二烷基三甲胺0.4g，有机锆交联剂0.3g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯脂肪醇醚，搅拌均匀；加入碳酸钠搅拌均匀，搅拌直到形成均匀基液；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乳酸与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为15mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乳酸的重均分子量是小于等于100万。
实施例6
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.6g，聚乳酸3g(包括30目颗粒0.10g、100目颗粒0.5g、180目颗粒2.4g)，聚乙醇酸1g(包括20目颗粒0.05g、80目颗粒0.1g、200目颗粒0.85g))聚氧乙烯脂肪醇醚0.5g，氯化十二烷基三甲胺0.4g，有机锆交联剂0.3g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯脂肪醇醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乳酸、聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为18mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乳酸的重均分子量是小于等于100万，聚乙醇酸的重均分子量是2.3万-6.9万。
实施例7
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.12g，聚乙醇酸1g(包括20目颗粒0.05g、80目颗粒0.15g、140目颗粒0.8g)，聚氧乙烯胺醚0.25g，聚氧乙烯脂肪醇醚0.25g，三甲基烷基铵盐0.2g，氯化十二烷基三甲胺0.2g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入甲醛、戊二醛、三甲基烷基铵盐、氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚、聚氧乙烯脂肪醇醚，搅拌均匀；加入碳酸钠搅拌均匀，搅拌直到形成均匀基液；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为6mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙醇酸的重均分子量是2.3万-6.9万。
实施例8
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.5g，聚乳酸3g(包括30目颗粒0.10g、100目颗粒0.5g、180目颗粒2.4g)，聚乙醇酸2g(包括20目颗粒0.08g、80目颗粒0.12g、200目颗粒1.8g)，聚氧乙烯胺醚0.2g，氯化十二烷基三甲胺0.5g，有机锆交联剂0.45g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸、聚乳酸与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为21mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乳酸的重均分子量是小于等于100万，聚乙醇酸的重均分子量是2.3万-6.9万。
实施例9
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.6g，聚乙醇酸1g(包括20目颗粒0.05g、80目颗粒0.1g、200目颗粒0.85g))聚氧乙烯脂肪醇醚0.5g，氯化十二烷基三甲胺0.4g，有机锆交联剂0.3g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯脂肪醇醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为21mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙醇酸的重均分子量是小于2.3万。
实施例10
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.1g，聚乙醇酸2.4g(包括20目颗粒0.12g、80目颗粒0.36g、140目颗粒2.16g)，聚氧乙烯胺醚0.5g，三甲基烷基铵盐0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入三甲基烷基铵盐，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为6mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙醇酸的重均分子量是大于6.9万。
实施例11
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.4g，聚乳酸2.4g(包括20目颗粒0.12g、80目颗粒0.36g、140目颗粒2.16g)，聚氧乙烯脂肪醇醚0.5g，氯化十二烷基三甲胺0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯脂肪醇醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乳酸与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为12mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乳酸的重均分子量是大于100万。
实施例12
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.12g，聚乙醇酸0.2g(包括20目颗粒0.01g、80目颗粒0.03g、140目颗粒0.16g)，聚氧乙烯胺醚0.25g，聚氧乙烯脂肪醇醚0.25g，三甲基烷基铵盐0.2g，氯化十二烷基三甲胺0.2g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入甲醛、戊二醛、三甲基烷基铵盐、氯化十二烷基三甲胺，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚、聚氧乙烯脂肪醇醚，搅拌均匀；加入碳酸钠搅拌均匀，搅拌直到形成均匀基液；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为6mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙醇酸的重均分子量是2.3万-6.9万。
实施例13
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.04g，聚乙醇酸10g(包括20目颗粒0.25g、80目颗粒1.25g、140目颗粒8.5g)，聚氧乙烯胺醚0.5g，三甲基烷基铵盐0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入稠化剂聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入三甲基烷基铵盐，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为3mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙醇酸的重均分子量是2.3万-6.9万。
实施例14
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.04g，聚乙醇酸2g(包括20目颗粒0.05g、80目颗粒0.25g、140目颗粒1.7g)，聚氧乙烯胺醚0.5g，三甲基烷基铵盐0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入稠化剂聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入三甲基烷基铵盐，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙醇酸与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为1.5mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙醇酸的重均分子量是2.3万-6.9万。
对比例1
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.04g，沥青1g(包括20目颗粒0.025g、80目颗粒0.125g、100目颗粒0.85g)，聚氧乙烯胺醚0.5g，三甲基烷基铵盐0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入稠化剂聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入三甲基烷基铵盐，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入沥青与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为1.5mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述沥青的分子量是2000-6000。
对比例2
步骤1.准确称量清水100g，聚丙烯酰胺0.04g，聚乙烯醇1g(包括20目颗粒0.025g、80目颗粒0.125g、100目颗粒0.85g)，聚氧乙烯胺醚0.5g，三甲基烷基铵盐0.4g，有机锆交联剂0.5g，待用。
步骤2.在清水中加入稠化剂聚丙烯酰胺，加入的过程中控制加入速度以杜绝形成鱼眼，并时刻调整转速以保证旋涡状态，继续搅拌使之充分溶解形成均匀的溶液，制得所需的基液；
步骤3.保持搅拌状态，在步骤2制备的基液中加入三甲基烷基铵盐，搅拌直到形成均匀基液；
步骤4.调低搅拌转速，在步骤3制备的基液中加入聚氧乙烯胺醚，搅拌均匀；
步骤5.在步骤4制备的基液中加入聚乙烯醇与有机锆交联剂，搅拌均匀即得合成基压裂液。
在本例中，所述压裂液的粘度为1.5mPa·s,所述压裂液的pH值为7，所述聚乙烯醇的分子量是2.5万-3.5万。
以上述各实施例制得的合成基压裂液进行了浸入岩心深度实验，具体实验条件和要求是：80℃温度条件下，不同类型压裂液与800ppm过硫酸铵搅拌均匀，在一定围压及3.5MPa驱替压力下，将液体从致密砂岩岩心一端驱替60min，取出岩心剖缝测量液体浸入深度，表征压裂液的封堵性；以上述各实施例制得的合成基压裂液进行了封堵剂降解率实验，具体实验条件和要求是：将各实施例中压裂液与800ppm过硫酸铵搅拌均匀，在150℃下静置24h，采用抽滤法测定封堵剂降解率，表征封堵剂残渣残留特性；以上述各实施例制得的合成基压裂液进行了岩心气测渗透率恢复率实验，具体实验条件和要求是：对岩心进行预处理，称量岩样干重；烘干岩心构建初始含水饱和度，测该饱和度下的气测渗透率；80℃、3.5MPa压力下驱替压裂液与800ppm过硫酸铵混合伤害岩样60min；将岩样反向装入岩心夹持器，加围压，均在相同的恒定驱替压差3.5MPa条件下进行氮气驱替，直到含水饱和度不再变化的时候测其气测渗透率，计算渗透率恢复率。
渗透率恢复率可由下式计算：
式中：
β—渗透率恢复率，％。
K1—返排稳定后的渗透率，mD；
Kwi—原始含水饱和度下渗透率，mD。
取得如表1所示的压裂液实验结果。
表1上述各实施例的压裂液性能评价结果
通过表1中的实验结果可以清楚的看出，相对于空白压裂液，本发明的上述各实施例所制得的压裂液对岩心浸入深度小，单位时间内压裂液中封堵剂能够完全降解，岩心伤害小，渗透率恢复率高。对比例中，由于采用的是非降解性的封堵剂，岩心伤害大，渗透率恢复率低。由此可见，本发明是一种能在致密油气藏压裂施工中封堵工作液于基质岩心外，具备同时降低压裂液残渣、稠化剂分子滞留吸附与液相伤害的合成基压裂液，能够广泛适宜低渗透油气藏压裂改造。
以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上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：本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分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的精神和范围。
Claims (16)
1.一种合成基压裂液，包括稠化剂、助排剂、粘土稳定剂、交联剂、封堵剂和水，其中所述封堵剂是可降解的。
2.权利要求1所述的合成基压裂液，其特征在于，其中所述压裂液的粘度为大于等于1.0mPa·s(优选大于等于1.5mPa·s)，所述压裂液的pH值为6-8(优选为6.5-7.5)。
3.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述封堵剂选自聚乙醇酸(优选重均分子量是2.0万-10.0万的聚乙醇酸，更优选重均分子量是2.3万-6.9万的聚乙醇酸)和聚乳酸(优选重均分子量是小于等于150万的聚乳酸，更优选重均分子量是小于等于100万的聚乳酸)中的至少一种。
4.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述压裂液以水的质量为100wt％计，封堵剂的质量浓度为大于等于0.1wt％(优选0.5-5.0wt％，最优选1.5-2.5wt％)。
5.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述封堵剂是颗粒形式，包括大粒径颗粒、中粒径颗粒和小粒径颗粒中的至少一种。
6.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，其中大粒径颗粒的粒径＜40目，中粒径颗粒的粒径为40目-100目，小粒径颗粒的粒径＞100目。
7.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述大粒径颗粒:中粒径颗粒:小粒径颗粒的质量比为(0～0.5):(0.5～2.5):(7.0～9.0)，优选(0.2-0.3)：(1.2-1.3)：(8.0-9.0)。
8.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述合成基稠化剂选自聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺共聚物中的至少一种。
9.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述压裂液以水的质量为100wt％计，稠化剂的质量浓度为0.01wt％-1.0wt％(优选0.04wt％-0.6wt％)。
10.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述压裂液还包含助排剂、粘土稳定剂和交联剂中的至少一种。
11.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述助排剂选自聚氧乙烯醚中的至少一种，优选选自聚氧乙烯胺醚、聚氧乙烯脂肪醇醚中的至少一种；所述粘土稳定剂选自烷基铵盐中的至少一种，优选选自三甲基烷基铵盐中的至少一种，特别是氯化十二烷基三甲胺；所述交联剂选自有机锆交联剂中的至少一种，优选乳酸锆。
12.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述压裂液以水的质量为100wt％计，助排剂的质量浓度为0.1wt％-1.0wt％(优选0.1wt％-0.5wt％)，粘土稳定剂的质量浓度为0.1wt％-1.0wt％(优选0.1wt％-0.5wt％)，交联剂的质量浓度为0.1wt％-1.0wt％(优选0.1wt％-0.6wt％)。
13.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液，其特征在于，所述压裂液对致密气藏岩心渗透率恢复率≥60％。
14.前述任一项权利要求所述合成基压裂液的制备方法，包括以下步骤：(1)混合除封堵剂和交联剂之外的其它原料和水以获得基液；(2)向基液中加入封堵剂和交联剂搅拌形成混合物，调节所述混合物，使其粘度为大于等于1.0mPa·s(优选大于等于1.5mPa·s)，pH值为6-8(优选为6.5-7.5)，其中封堵剂是可降解的。
15.前述任一项权利要求所述的合成基压裂液的制备方法，包括下列步骤：
步骤(1).按配方量称取各原料；
步骤(2).在水中加入合成基稠化剂，以形成均匀的基液；
步骤(3).在步骤(2)制备的基液中加入粘土稳定剂，搅拌直到形成均匀基液；
步骤(4).在步骤(3)制备的基液中加入助排剂，搅拌均匀；
步骤(5).在步骤(4)制备的基液中加入封堵剂与交联剂，获得所述合成基压裂液。
16.一种油气储层压裂方法，包括将前述任一项权利要求所述的合成基压裂液注入油气储层而进行压裂的步骤。
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| CN (1) | CN117285921A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117986488A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 中海汇润(天津)能源技术有限公司 | 一种聚乙二醇-丙烯酰胺-聚乳酸脂乳液聚合物的制备方法 |
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2022
- 2022-06-17 CN CN202210692327.4A patent/CN117285921A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117986488A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 中海汇润(天津)能源技术有限公司 | 一种聚乙二醇-丙烯酰胺-聚乳酸脂乳液聚合物的制备方法 |
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