专利名称：海水基压裂液及其制备方法
技术领域：
本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种适合海水配制、可实现连续混配的海水基压裂液及其制备方法。
背景技术：
在石油天然气勘探和开发中，压裂广泛地应用于油井和天然气井的储层改造中， 以达到增产油气的目的。目前已经有许多组成体系用于压裂改造。在这些组成体系中，以水为分散介质的水基压裂液体系占有主要地位。而基于淡水体系的水力压裂是水基压裂的全部内容。但是对于海上油田来说，淡水资源的提供由于受到空间、运输、成本等多种因素的影响，难以满足油田压裂改造的需要。海水对于海上油田来说，又是一种普遍存在，容易取用的水资源。但是，由于海水是一个复杂的水系统，里面包含有几十种矿物质元素，还有多种有机质的存在，是一个高盐、多成份的水体系。目前常用的水基压裂液稠化剂都或多或少的受到海水成分的影响，而难以满足压裂施工的要求。开发一种适应海水水体、满足压裂要求的压裂液是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种适合海水配制、可实现连续混配、具有良好的抗温、抗盐、抗剪切性和快速溶解的海水基压裂液及其制备方法。本发明的目的是这样实现的由以下原料按照重量份数配制而成稠化剂 0. 5-1. 5份、交联剂0. 3-1. 0份、表面活性剂0. 2-0. 6份、PH值调节剂0. 01-0. 2份、破胶剂0. 01-0. 2份，海水46. 5-64份和脱盐海水35-50份。所述的稠化剂由烷基丙烯酰胺 15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺单体0. 1-3份、纯净水47-83. 4份、0. 005-0. 08份引发剂、0. 1-5份碱性催化剂和 1-10份甲醛组成。所述的交联剂由氯氧化锆、四氯化锆、氯化铝中的一种或几种与异丙醇、 乙二醇、丙三醇、柠檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氢氧化钠、三乙醇胺中的一种或几种及水复配组成。所述的表面活性剂为聚醚型含氟表面活性剂、聚醚型表面活性剂中的一种或几种。所述的PH值调节剂选自醋酸、甲酸、草酸、柠檬酸、盐酸、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种或几种。所述的破胶剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、亚氯酸钠、次氯酸钠和双氧水中的一种或几种。所述的引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、亚硫酸钠、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或几种。所述的碱性催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氢氧化锂中的一种或几种。一种海水基压裂液的制备方法，包括如下步骤一、制备稠化剂烷基丙烯酰胺15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1_10份、 乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N, N-亚甲基双丙烯酰胺单体0. 1-3份、纯净水47-83. 4份，在氮气脱氧10-60分钟后，加入0. 005-0. 08份引发剂，在30_70°C的温度下，聚合反应3_8小时， 然后加入0. 1-5份碱性催化剂和1-10份甲醛，在40-80°C的温度下，反应1_6小时，经干燥、粉碎制得稠化剂干粉；二、制备交联剂交联剂氯氧化锆、四氯化锆、氯化铝中的一种或几种与异丙醇、乙二醇、丙三醇、柠檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氢氧化钠、三乙醇胺中的一种或几种与水溶解混合均勻，制得交联剂；三、制备海水基压裂液用量筒量取35-50份脱盐海水倒入带有磁力搅拌器的烧杯中，开动搅拌器并以400-600r/min转速搅拌，然后于常温条件下慢慢步骤一中所述的0. 5-1. 5份稠化剂，15-30分钟后溶胀完全，再加入46. 5-64份海水，然后再依次加入 0. 2-0. 6份表面活性剂、0. 01-0. 2份的破胶剂，最后再加入向烧杯中添加0. 01-0. 2份的PH 值调节剂，使PH值在5-6. 5的范围内，然后慢慢加入步骤二中所述的0. 3-1. 0份的交联剂， 反应持续至使配制成的压裂液具有粘弹性，即成成品。性能评价按照SY/T 5107-2005水基压裂液性能评价方法对本发明的压裂液进行性能评价。下面的表1显示了本发明和现有技术中的压裂液在海水中的性能指标。压裂液性能采用RS-6000流变仪，在1(KTC、170S-1剪切速率下剪切lh，测定压裂液性能。常规压裂液按照本领域的常规方法制得压裂液，稠化剂浓度与本发明相同。表1 常规HPG压裂液与本发明压裂液性能对比
权利要求
1.一种海水基压裂液，其特征在于由以下原料按照重量份数配制而成稠化剂 0. 5-1. 5份、交联剂0. 3-1. 0份、表面活性剂0. 2-0. 6份、PH值调节剂0. 01-0. 2份、破胶剂0. 01-0. 2份，海水46. 5-64份和脱盐海水=35-50份。
2.根据权利要求1所述的海水基压裂液，其特征在于所述的稠化剂由烷基丙烯酰胺 15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺单体0. 1-3份、纯净水47-83. 4份、0. 005-0. 08份引发剂、0. 1-5份碱性催化剂和 1-10份甲醛组成。
3.根据权利要求1所述的海水基压裂液，其特征在于所述的交联剂由氯氧化锆、四氯化锆、氯化铝中的一种或几种与异丙醇、乙二醇、丙三醇、柠檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、 丙二酸、氢氧化钠、三乙醇胺中的一种或几种及水复配组成。
4.根据权利要求1所述的海水基压裂液，其特征在于所述的表面活性剂为聚醚型含氟表面活性剂、聚醚型表面活性剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的海水基压裂液，其特征在于所述的PH值调节剂选自醋酸、 甲酸、草酸、柠檬酸、盐酸、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的海水基压裂液，其特征在于所述的破胶剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、亚氯酸钠、次氯酸钠和双氧水中的一种或几种。
7.根据权利要求2所述的海水基压裂液，其特征在于所述的引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、亚硫酸钠、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或几种。
8.根据权利要求2所述的海水基压裂液，其特征在于所述的碱性催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氢氧化锂中的一种或几种。
9.一种海水基压裂液的制备方法，其特征在于包括如下步骤一、制备稠化剂烷基丙烯酰胺15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N, N-亚甲基双丙烯酰胺单体0. 1-3份、纯净水47-83. 4份，在氮气脱氧10-60分钟后，加入0. 005-0. 08份引发剂，在30_70°C的温度下，聚合反应3_8小时，然后加入0. 1-5份碱性催化剂和1-10份甲醛，在40-80°C的温度下，反应1_6小时，经干燥、粉碎制得稠化剂干粉；二、制备交联剂交联剂氯氧化锆、四氯化锆、氯化铝中的一种或几种与异丙醇、乙二醇、丙三醇、柠檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氢氧化钠、三乙醇胺中的一种或几种与水溶解混合均勻，制得交联剂；三、制备海水基压裂液用量筒量取35-50份脱盐海水倒入带有磁力搅拌器的烧杯中， 开动搅拌器并以400-600r/min转速搅拌，然后于常温条件下慢慢步骤一中所述的0. 5-1. 5 份稠化剂，15-30分钟后溶胀完全，再加入46. 5-64份海水，然后再依次加入0. 2-0. 6份表面活性剂、0. 01-0. 2份的破胶剂，最后再加入向烧杯中添加0. 01-0. 2份的PH值调节剂，使PH 值在5-6. 5的范围内，然后慢慢步骤二中所述的0. 3-1. 0份的交联剂，反应持续至使配制成的压裂液具有粘弹性，即成成品。
全文摘要
本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种适合海水配制、可实现连续混配的海水基压裂液及其制备方法；由以下原料按照重量份数配制而成稠化剂0.5-1.5份、交联剂0.3-1.0份、表面活性剂0.2-0.6份、pH值调节剂0.01-0.2份、破胶剂0.01-0.2份，海水46.5-64份和脱盐海水35-50份；具有适合海水配制、可实现连续混配、具有良好的抗温、抗盐、抗剪切性和快速溶解的优点。
文档编号C08F226/10GK102417814SQ20111036194
公开日2012年4月18日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者宋峰, 张义勤, 张如忠, 张春雨, 张立, 张胜, 张运祥, 范军胜, 靳红彬 申请人:北京国海能源技术研究院, 新乡市玄泰实业有限公司