CN86103088A - 聚多元酯水基冻胶高温压裂液 - Google Patents
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Abstract
聚多元酯水基冻胶高温压裂液,是一种新型原料组成的水基冻胶压裂液。该压裂液,由聚多元酯为成胶剂,高价金属离子为交联剂,双氧水为破胶剂等按一定配比组成的聚多元酯水基冻胶高温压裂液。由于该压裂液具有较高的抗剪切、耐高温(150℃以上)、防粘土膨胀、对地层伤害率低等优点,所以更适用于深井大型压裂。该压裂液所需的原料,便宜易得,生产工艺简单。
Description
聚多元酯水基冻胶高温压裂液,是一种新型原料组成的水基冻胶压裂液。
压裂工艺是油田开发中,增加油(气)井产量和水井增注的重要措施。其压裂液性能优劣,直接影响压裂效果。目前采用的以植物胶、聚合物为成胶剂,高价金属离子为交联剂,氧化剂为破胶剂等组成的水基冻胶压裂液,虽然都有较好的粘弹性和较高的粘度,但抗剪切、耐高温性差,在现场施工中,经过泵入、管线、炮眼等强烈机械剪切或深井高温影响后,粘度大幅度下降,携砂能力降低,支撑裂缝半径能力随之减小,从而极大地影响了压裂效果。
本发明的目的是,针对目前采用的以植物胶、聚合物为成胶剂的硼、铝、钛等冻胶压裂液,其抗剪切、耐高温性能差,不能满足深井高温及大型压裂施工要求这一缺点,而研制成一种聚多元酯为成胶剂,高价金属离子为交联剂,双氧水为破胶剂等按一定配比组成聚多元酯水基冻胶高温压裂液。
本发明的聚多元酯水基冻胶高温压裂液,形成过程分述如下:
一、聚多元酯成胶剂
以废聚酯(涤纶下脚料)即对苯二甲酸乙二醇酯与多元醇,经过酯交换后,再与丙烯酸形成聚多元酯。其水溶液为成胶剂。
1.酯交换:废聚酯或与废聚酯有效成份相同的化工原料(对苯二甲酸)与多元醇进行酯交换,生成对苯二甲酸β、γ-二羟基酯。而废聚酯中含有为使纤维消光的四价钛离子。其酯交换最佳配方:
废聚酯(或对苯二甲酸) 40~60%(重)
多元醇 60~40%(重)
温度 200~260℃(重)
2.聚多元酯成胶剂的形成:对苯二甲酸β、γ-二羟基酯与丙烯酸在过硫酸钾-亚硫酸氢钠的引发下,生成聚多元酯。其水溶液为成胶剂。配方为:
对苯二甲酸β、γ-二羟基酯 8~10%(重)
水 45~55%(重)
丙烯酸 39~45%(重)
烧碱 4~6%(重)
过硫酸钾 0.4~0.7%(重)
亚硫酸氢钠 0.2~0.4%(重)
制备过程:将对苯二甲酸β、γ-二羟基酯、水、丙烯酸投入釜中,均匀搅拌,再加入烧碱水搅匀,依量加入引发剂(过硫酸钾-亚硫酸氢钠),粘度增加后,放料装桶冷却即可。
二、聚多酯成胶剂与高价金属离子交联成性质不同的冻胶:
1.成胶剂与浓度为5%(重)的硫酸铬钾,按100∶1~50加热(30~40℃)交联成PH值为3~4.5的酸性冻胶;
2.成胶剂与浓度为5%(重)的硫酸铬钾+5%(重)的烧碱水按100∶2~28交联成PH值为6~10的酸至碱性冻胶;
3.成胶剂与浓度5%(重)的锆(Zr+4)盐或浓度为5%(重)的钛、(Ti+4)盐,分别按100∶1~10交联成PH值为3~4.5的酸性冻胶。
在成胶剂中,加入高价离子后,缓慢加入烧碱水时,可以迅速成冻。
以上冻胶不加破胶剂时,是一种优质的堵水剂。
三、高效破胶
该压裂液,采用强氧化剂双氧水作破胶剂。按成胶剂的5/万~10/万加入双氧水。其加入量是根据地层温度及所需反排时间而定。
用以上不同高价金属离子交联成的聚多元酯水基冻胶高温压裂液,其突出的特点是:
1.抗剪切、耐高温(一般150℃以上)性能强,粘温性好的,见表1-6。说明该压裂液。各项性能指标均优于目前所使用的压裂液,它更适用于深井大型压裂施工。
2.该压裂液中的破胶剂,是强氧化剂双氧水,破胶彻底,无残渣,水化液粘度小、易排。另外,双氧水能氧化地层孔隙喉道中的有机胶结构,提高地层渗透率。通过岩心伤害试验表明:该压裂液对地层伤害率低,并能提高地层渗透率29~78%。该发明的另一特点是由于原料中含有四价钛离子,因而它既是碱性冻胶,又可防止粘土膨胀。
3.该压裂液所用原料货源广,便宜易得,生产工艺简单,其成本费用每方可比甲叉基压裂液降低20%以上。
采用聚多元酯水基冻胶高温压裂液进行现场施工,对油、气、水井压裂均取得显著效果。如图东4#(井深2000米左右)原用聚丙烯酰胺甲叉基压裂液压裂两次均未成功,而采用本压裂液进行压裂,产气量增加十倍(压前2916方/日,压后30887方/日),四口油井增产原油1~4倍;注水井则收到了日注100方、连续三个月不递减的好效果。
高温抗剪切试验数据 表2
成胶剂浓度 剪切速率 时间 温度 粘度
%(重) 秒-1分 ℃ C.P
0.6 468 40 90 467-218
0.6 468 40 120 312-187
几种压裂液抗剪切对比表 表3
注:常温常压下,用吴英混调器2500转/分测试。
Claims (4)
1、一种水基冻胶压裂液,其发明特征是:以聚多元酯为成胶剂,高价金属离子为交联剂,双氧水为破胶剂等按一定配比组成的聚多元酯水基冻胶高温压裂液。
2、根据权利要求(1)所述的聚多元酯成胶剂其原料与配比为:
对苯二甲酸β、γ-二羟基酯 8~10%(重)
水 45~55%(重)
丙烯酸 39~45%(重)
烧碱 4~6%(重)
过硫酸钾 0.4~0.7%(重)
亚硫酸氢钠 0.2~0.4%(重)
对苯二甲酸β、γ-二羟基酯形成配方:
废聚酯(或对苯二甲酸) 40~60%(重)
多元醇 60~40%(重)
温度 200~260℃
3、根据权利要求(1)所述的高价金属离子交联剂与成胶剂配比是:
(A)成胶剂与浓度为5%(重)的硫酸铬钾,按100∶1~50加热交联;
(B)成胶剂与浓度为5%(重)的硫酸铬钾+5%(重)的烧碱水按100∶2~28交联;
(C)成胶剂与浓度5%(重)的锆盐或浓度5%(重)的钛盐,分别按100∶1~10交联。
4、根据权利要求(1)所述的双氧水破胶剂,按成胶剂的5/万~10/万加入。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN86103088A CN86103088B (zh) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 聚多元酯水基冻胶高温压裂液 |
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CN86103088A CN86103088B (zh) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 聚多元酯水基冻胶高温压裂液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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CN86103088A true CN86103088A (zh) | 1987-11-11 |
CN86103088B CN86103088B (zh) | 1987-12-02 |
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CN86103088A Expired CN86103088B (zh) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 聚多元酯水基冻胶高温压裂液 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1069912C (zh) * | 1995-11-17 | 2001-08-22 | 宫立武 | 油井压裂液低温破胶剂 |
CN1323127C (zh) * | 2004-09-27 | 2007-06-27 | 克拉玛依新科澳化工有限公司 | 高聚物压裂液及其配制方法 |
-
1986
- 1986-05-06 CN CN86103088A patent/CN86103088B/zh not_active Expired
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