本发明属于油田增产技术领域，尤其涉及一种中高温致密储层用滑溜水压裂液及其制备方法。
背景技术：
压裂作为油气藏的主要增产、增注措施已得到迅速发展和广泛应用。压裂就是利用压力将地层压开形成裂缝，并用支撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、增注措施。压裂的目的就是在地层中形成具有导流能力的裂缝，采用的压裂液在很大程度上决定了压裂效果，同时对压裂液的粘度有一定要求，使其在压裂后能称为低粘度的流体容易返排，以避免对地层中的油气层造成损坏。
国内外最常用的压裂液主要是以胍胶及其改性物为稠化剂的水基压裂液，目前已在各油田得到了广泛应用，并取得了良好的增产效果。但随着油气田致密油气藏压裂作业模式的改变和环保形势日趋严峻，要求水基压裂液除了具有低伤害、低摩阻、低成本、易返排、易连续混配特点之外，还要具有易回收，重复利用率高的特点，以减少压后返排液对环境和土壤的污染，同时要求减少工业用水数量。而胍胶及其改性物具有植物胶易腐败的先天不足缺点，且压裂液体系成分复杂，冻胶的形成依靠化学交联，破胶后返排液处理难度大，成本高，重复利用可行性差。由于胍胶等植物胶压裂液的以上缺陷既不能缓解环保压力又不能满足上述现场施工要求，故而目前广泛的采用聚合物类压裂液以解决上述问题。
目前使用的丙烯酰胺类聚合物增稠剂品种较多，其中以胍胶及其衍生物的增稠剂应用最广，但是普遍存在破胶不彻底、易返胶、破胶液残渣含量较高等问题，容易形成堵塞伤害，造成基质渗透率和裂缝导流能力下降，从而影响压裂改造效果，同时植物胶类压裂液管路摩阻较高，导致相同排量下井口压力较高，造成较多的水马力损耗和较高的施工风险。合成聚合物类增稠剂主要包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯和聚乙烯醇等，普遍具有增稠能力强、破胶性能好、残渣少等特点，但成本普遍较高，不利用现场推广应用。与此同时，由于中高温储层温度较高，聚合物压裂液在高温条件下耐温抗剪切性能变差，携砂性能变差，不能满足现场高砂浓度阶段施工需求。因此，需要形成一种新的滑溜水压裂液体系，以满足当前中高温温储层致密油气藏储层改造的需要。
技术实现要素：
本发明提供了一种中高温致密储层用滑溜水压裂液及其制备方法，目的之一在于提供一种低粘度、低摩阻、低成本、易返排、易回收的压裂液；目的之二在于提供一种能够保持良好的耐温抗剪切性能，提高携砂性能，更好满足低渗透油气田中高温储层改造需要的压裂液。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，由以下成份按重量百分比构成：
所述的增稠剂是一种丙烯酰胺类聚合物。
所述的丙烯酰胺类聚合物是通过如下方式得到：将质量比15％～30％的丙烯酰胺、3％～8％的丙烯酸、10％～17％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1％～8％的聚丙烯酸钠、1％～1.7％的氢化聚异戊二烯、2％～5％的十二烷基苯磺酸钠乳化剂溶解在其余重量配比的水中，溶解后装入净化釜；通纯度不小于98％的高纯氮，控制氮气流量在1～3m3/h进行逆流充氮除氧，15分钟后转入绝热聚合器；在充氮作用下,加入质量比为1％～1.5％的过硫酸钾-亚硫酸钠引发剂，通过温度计监测，待物料反应升温后5～10分钟停止通氮气，待温度达到聚合温度80～90℃恒温老化，持续2～4个小时；再经过切割、造粒、干燥、粉碎后制得。
所述的粘土稳定剂为阳离子小分子多电荷季铵盐类，分子量为1-2万，阳离子度为25-30％：用以三甲基叔胺、二甲胺及其盐酸盐与环氧氯丙烷、丁烷、环戊烷反应生成的三甲基羟丙基季氯化铵、三甲基羟丙基季溴化铵产物中的一种或任意两种按1:1-1.5比例混合而成。
所述的结构稳定剂为芥酸酰胺丙基三甲基氯化铵、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、十二烷基三甲基氯化铵中的一种或两种。
所述的强度维持剂为纤维素纳米纤维与海藻生物胶按照质量比1-3：3-7混合而成。
所述的海藻生物胶为海藻酸钠、藻蛋白酸钠、藻朊酸钠中的一种或者两种。
所述的耐温调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化铁中的一种或几种。
所述的破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水、次氯酸镁的一种与硫酸亚铁和硫化亚铁中的一种或两种按照质量比1-3：3-5混合而成。
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液制备方法，包括如下步骤：
步骤一：准备配液用水
容器中按配方比例充满配液用水，配液用水的矿化度小于等于100000g/l；
步骤二：加入稠化剂
在持续循环的条件下，按配方比例缓慢加入稠化剂，充分搅匀；
步骤三：加入粘土稳定剂、耐温调节剂及破胶降解剂
当步骤二完成然后，依次按配方比例加入粘土稳定剂、耐温调节剂、破胶降解剂；泵循环持续17-23分钟，以确保液体充分混匀，形成均匀溶液；
步骤四：加入结构稳定剂、强度维持剂
当步骤三完成后，往步骤三制备的混合液中加入配方比例的结构稳定剂、强度维持剂，充分循环后即形成滑溜水压裂液。
有益效果：
本发明由于采用了按重量百分比：增稠剂0.30％-0.45％、粘土稳定剂0.03％-0.05％、结构稳定剂0.20％-0.50％、强度维持剂0.01％-0.05％、耐温调节剂0.04％-0.10％、破胶降解剂0.05％-0.10％、其余为水所构成的中高温致密储层用滑溜水压裂液，具有如下有益效果：
(1)本发明中聚丙烯酰胺聚合物增稠剂同时引入了亲水和疏水基团，使得分子结构具有良好的舒展性，易溶胀，30秒以内实现最终增粘的80％，可以满足连续混配作业的需求；同时呈现梳性分子结构，支链较少，在运动状态下不易卷曲变形，减阻效果明显，减阻率可达80％以上；
(2)本发明能够形成复杂的立体网络结构，并且保持在高强度剪切作用下保持较好的完整性，满足在90℃-180℃中高温条件下耐温抗剪切性能好，携砂浓度可以满足750kg/m3以上施工需求；
(3)本发明针对聚丙烯酰胺类聚合物，采用两种破胶剂相互作用，实现对聚合物的主链和支链的双重降解，破胶彻底，岩心伤害率小于10％，；
(4)本发明聚丙烯酰胺类具有两性离子结构，表面活性强，便于从细小吼道返出，返排率可达40％以上；
(5)本发明经简单沉砂处理后，重复利用20次以上仍然可以形成网络结构，保持原性能的90％以上，重复利用性能好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，由以下成份按重量百分比构成：
在实际使用时，在施工现场50m3容器中充满配液用水，再用泵持续循环的情况下按比例缓慢加入稠化剂，然后依次按配方比例加入粘土稳定剂、耐温调节剂、破胶降解剂。持续20分钟以确保液体充分混匀，形成均匀溶液，然后再按比例加入结构稳定剂、强度维持剂，充分循环后形成滑溜水压裂液。
本发明主要由聚合物增稠剂、粘土稳定剂、结构稳定剂、调节剂、破胶剂等组成，具有低粘度、低摩阻、低成本、易返排、易回收等特点，可以解决植物胶类压裂液易腐败的问题，同时返排液经过过滤处理后可以直接重复利用，可有效满足致密油气藏大规模压裂施工要求。更为重要的是，该压裂液体系主要解决了中高温储层温度高导致聚合物耐温抗剪切性能变差携砂困难的问题，对低渗透油气田中高温储层改造意义重大，本发明中适用储层温度范围为60-150℃，即中高温室外范围为60-150℃。
实施例二：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，与实施例一不同之处在于：所述的增稠剂是一种丙烯酰胺类聚合物。
优选的是所述的丙烯酰胺类聚合物是通过如下方式得到：将质量比15％～30％的丙烯酰胺、3％～8％的丙烯酸、10％～17％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1％～8％的聚丙烯酸钠、1％～1.7％的氢化聚异戊二烯、2％～5％的十二烷基苯磺酸钠乳化剂溶解在其余重量配比的水中，溶解后装入净化釜；通纯度不小于98％的高纯氮，控制氮气流量在1～3m3/h进行逆流充氮除氧，15分钟后转入绝热聚合器；在充氮作用下,加入质量比为1％～1.5％的过硫酸钾-亚硫酸钠引发剂，通过温度计监测，待物料反应升温后5～10分钟停止通氮气，待温度达到聚合温度80～90℃恒温老化，持续2～4个小时；再经过切割、造粒、干燥、粉碎后制得。
在实际使用时，增稠剂同时引入了亲水和疏水基团，使得分子结构具有良好的舒展性，易溶胀，30秒以内实现最终增粘的80％，可以满足连续混配作业的需求；同时这种舒展的梳性分子结构使得体系在较低浓度下具有良好的降阻性能，使其摩阻降低80％以上，能够满足大排量施工的需求。
实施例三：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，与实施例一不同之处在于：所述的粘土稳定剂为阳离子小分子多电荷季铵盐类，分子量为1-2万，阳离子度为25-30％：用以三甲基叔胺、二甲胺及其盐酸盐与环氧氯丙烷、丁烷、环戊烷反应生成的三甲基羟丙基季氯化铵、三甲基羟丙基季溴化铵产物中的一种或任意两种按1:1-1.5比例混合而成。
在实际使用时，粘度稳定剂的加入，使其压裂液体系保持粘土稳定剂相对分子量小，分子尺寸范围分布小，可以防止粘土稳定剂堵塞致密储层微孔喉，减轻对低渗透油层渗透率的伤害；粘土稳定剂中主剂含有多个阳离子点，进一步提升了粘土稳定剂分子与储层的结合点数目，提高了防膨性能；可通过多个附着点强烈吸附在粘土表面，不易分解，粘土稳定剂的有效期长。
实施例四：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，与实施例一不同之处在于：所述的结构稳定剂为芥酸酰胺丙基三甲基氯化铵、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、十二烷基三甲基氯化铵中的一种或两种。
在实际使用时，结构稳定剂的加入，可以与稠化剂形成复杂的网络结构，将增大聚合物分子链的刚性和分子结构的规整性，使聚合物分子链的卷曲困难，分子链旋转的水力学半径增大，增粘抗盐能力得到很大提高，不容易受细菌影响，不易腐败；返排液回收只需要做简单过滤处理即可重复使用，工艺简单，利用率高。
实施例五：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，与实施例一不同之处在于：所述的强度维持剂为纤维素纳米纤维与海藻生物胶按照质量比1-3：3-7混合而成。
优选的是所述的海藻生物胶为海藻酸钠、藻蛋白酸钠、藻朊酸钠中的一种或者两种。
在实际使用时，强度维持剂的加入，与结构稳定剂相互作用，可以保证分子网络结构具有一定的强度，在高温条件下保证该滑溜水可以满足在90℃—180℃中高温条件下耐温抗剪切性能好，携砂浓度可以满足750kg/m3以上施工需求；同时，实现了通过稠化剂浓度变化调整满足不同温度条件下的耐温抗剪切能力，保证其在最低浓度条件下达到最佳效果，在保证降低成本的同时，尽可能的降低对地层的伤害。海藻生物胶采用海藻酸钠、藻蛋白酸钠、藻朊酸钠中的一种或者两种的技术方案，在破胶后降解速度快，对地层伤害小，无污染。
实施例六：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，与实施例一不同之处在于：所述的耐温调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化铁中的一种或几种。
在实际使用时，耐温调节剂的加入，能够明显提高聚丙烯酰胺类聚合物网络结构的耐温性能，使其耐温达到150℃以上，并为实现形成复杂网络结构提供具备的碱性环境，同时为后期的破胶降解剂发挥作用具有一定的促进作用。
实施例七：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，与实施例一不同之处在于：破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水、次氯酸镁的一种与硫酸亚铁和硫化亚铁中的一种或两种按照质量比1-3：3-5混合而成。
在实际使用时，破胶降解剂的加入，再其氧化降解聚合物主链的同时，根据其聚合物的特点提供二价金属离子，使其分子结构发生变化，一定程度上加快分子链的断裂，从而降低对储层的伤害，使其对地层伤害率降低到10％以下。该破胶剂对聚丙烯酰胺聚合物的降解效果明显，使其分子量从1000万降低到10万以下，从而提高返排率，降低对地层的伤害。
实施例八：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液制备方法，包括如下步骤：
步骤一：准备配液用水
容器中按配方比例充满配液用水，配液用水的矿化度小于等于100000g/l；
步骤二：加入稠化剂
在持续循环的条件下，按配方比例缓慢加入稠化剂，充分搅匀；
步骤三：加入粘土稳定剂、耐温调节剂及破胶降解剂
当步骤二完成然后，依次按配方比例加入粘土稳定剂、耐温调节剂、破胶降解剂；泵循环持续17-23分钟，以确保液体充分混匀，形成均匀溶液；
步骤四：加入结构稳定剂、强度维持剂
当步骤三完成后，往步骤三制备的混合液中加入配方比例的结构稳定剂、强度维持剂，充分循环后即形成滑溜水压裂液。
在实际使用时，采用本方法制备中高温致密储层用滑溜水压裂液，具有方便操作的特点，制出的中高温致密储层用滑溜水压裂液，能够满足低粘度、低摩阻、低成本、易返排、易回收等特点，能够保持良好的耐温抗剪切性能，提高携砂性能，更好的满足了低渗透油气田中高温储层改造需要。
实施例九：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，由以下成份按重量百分比构成：
本实施例中，所述增稠剂是一种丙烯酰胺类聚合物：将18％丙烯酰胺、5％丙烯酸、12％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、5％聚丙烯酸钠、2％乳化剂十二烷基苯磺酸钠溶解在其余重量配比的水中，溶解后装入净化釜；通高纯氮，控制氮气流量进行逆流充氮除氧15分钟后转入绝热聚合器；在充氮作用下,加入1％～1.5％过硫酸钾-亚硫酸钠引发剂，物料升温后5分钟停止通氮气，待温度达到聚合温度80～90℃恒温老化3小时；经过切割、造粒、干燥、粉碎后得到稠化剂。
本实施例中，粘土稳定剂采用三甲基羟丙基季溴化铵；结构稳定剂为十二烷基三甲基氯化铵；强度维持剂为纤维素纳米纤维与藻朊酸钠组成；调节剂为氢氧化钠；破胶剂为过硫酸铵。
在现场50m3容器中加入充满清水，再用泵循环的情况下按配方比例缓慢加入稠化剂，然后按配方比例加入粘土稳定剂稳定剂、耐温调节剂，继续循环10分钟，直至溶液均匀分散。压裂施工时，根据实时砂浓度调节结构稳定剂和强度维持剂用量，于此同时再按比例加入破胶剂。
实施例十：
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，由以下成份按重量百分比构成：
增稠剂0.40％、粘土稳定剂0.04％、结构稳定剂0.30％、强度维持剂0.05％、耐温调节剂0.07％、破胶剂0.08％、其余成份为水。
其中，增稠剂是一种丙烯酰胺类聚合物：所述增稠剂是一种丙烯酰胺类聚合物：将30％丙烯酰胺、4％丙烯酸、11％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、6％聚丙烯酸钠、3％乳化剂十二烷基苯磺酸钠溶解在其余重量配比的水中，溶解后装入净化釜；通高纯氮，控制氮气流量进行逆流充氮除氧15分钟后转入绝热聚合器；在充氮作用下,加入1％～1.5％过硫酸钾-亚硫酸钠引发剂，物料升温后5分钟停止通氮气，待温度达到聚合温度85℃恒温老化4小时；经过切割、造粒、干燥、粉碎后得到稠化剂。
粘土稳定剂为季铵盐类，采用以三甲基叔胺、二甲胺及其盐酸盐与环氧氯丙烷、丁烷、环戊烷反应生成的三甲基羟丙基季氯化铵、三甲基羟丙基季溴化铵等产物中的一种或两种按1:1-1.5比例混合而成；结构稳定剂为芥酸酰胺丙基三甲基氯化铵、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、十二烷基三甲基氯化铵中的一种或两种。强度维持剂为纤维素纳米纤维与海藻生物胶按照质量比1-3：3-7组成，海藻生物胶为海藻酸钠、藻蛋白酸钠、藻朊酸钠中的一种或者两种；耐温调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化铁中的一种或几种；破胶降解剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水、次氯酸镁的一种与硫酸亚铁和硫化亚铁中的一种或两种混合而成。
增稠剂、粘土稳定剂、结构稳定剂、强度维持剂、耐温调节剂、破胶降解剂等组成，具有低粘度、低摩阻、低成本、易返排、易回收等特点，可以解决植物胶类压裂液易腐败的问题，同时返排液经过过滤处理后可以直接重复利用，可有效满足致密油气藏大规模压裂施工要求。更为重要的是，该压裂液体系主要解决了中高温储层温度高导致聚合物耐温抗剪切性能变差携砂困难的问题，对低渗透油气田中高温储层改造意义重大。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。