一种高效联低伤害压裂液的制作方法

文档序号:19130146发布日期:2019-11-13 02:37阅读:437来源:国知局

本发明涉及压裂液技术领域,具体为一种高效联低伤害压裂液。



背景技术:

石油是国家的重要战略物资,对于国家的政治、经济发展起到了举足轻重的作用,大庆油田石油产量占全国陆上石油产量的50%似上,为国家作出了巨大贡献。但经过40余的开发,大庆油田也面临着很大的危机,一是油田进入高含水后期,开采难度大、开采成本高;二是后备资源不足,探明储量与可采储量失衡,长此以往,将入不衍出,严重制约油田发展,因此石油的开采需要进行压裂改造才能达到可观的工业油气流,获得商业开采价值,压裂需要用到压裂液,压裂液主要分为油基压裂液、水基压裂液和泡沫压裂液三种,水基压裂液由于成本低、使用安全而得到广泛应用。

现有的压裂液的交联效率较为低下,且粘土膨胀和运移造成的伤害较大,为此,我们提出一种高效联低伤害压裂液。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高效联低伤害压裂液,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高效联低伤害压裂液,按照质量百分比数计:包括25%-65%的稠化剂,15%-45%的交联剂,0.06%-1%的ph调节剂,0.1%-0.3%的粘土稳定剂,0.8%-2%的助排剂,0.5%-2%的防水锁剂,0.01%-0.06%的杀菌剂,0.01%-0.05%的破胶剂和40%-60%的水;

压裂液的制备方法为:

(一)按照比例,向反应釜中加入40%-60%的水、25%-65%的稠化剂和15%-45%的交联剂,使其在200r/min下充分搅拌混合。

(二)向第一步中得到的溶液中加入15%-45%的交联剂、0.06%-2%的ph调节剂、0.1%-0.3%的粘土稳定剂、0.8%-2%的助排剂、0.5%-2%的防水锁剂和0.01%-0.05%的破胶剂,再次对其进行1000r/min的高速搅拌混合;

(三)向步骤二中的溶液中加入0.06%-1%的ph调节剂,使溶液呈弱碱性,继续对其1000r/min的搅拌混合;

(四)向步骤三种的溶液中加入0.01%-0.06%的杀菌剂并搅拌混合,即得到高效联且低伤害的压裂液。

优选的,所述粘土稳定剂为蒙脱土、高岭土、伊利石或绿泥石中的一种或多种。

优选的,所述杀菌剂为表面活性剂。

优选的,所述稠化剂为羟丙基胍胶、超级hpg、cmhpg或羟丙基羧甲基胍胶的一种或多种。

优选的,所述交联剂为有机硼或有机锆交联剂。

优选的,所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或多种。

优选的,所述ph调节剂为碳酸钠。

优选的,所述破胶剂为过硫酸钾和过硫酸铵的混合物。

本发明的有益效果是:

1、本发明通过使用速溶瓜胶(超级hpg),溶胀时间小于3min,满足连续混配,节约物料消耗,冻胶状态良好,可调节延迟交联时间,有效降低摩阻,通过常规助排剂与防水锁剂的联合使用,能够极大的提高返排效率,从而保证基质-人工裂缝体系的高导流能力,压裂纤维,炮眼球,颗粒型堵剂,粉末型堵剂,实现缝内、缝间多层次转向,形成复杂缝网,提升致密油气改造效果。

2、本发明通过将粘土稳定剂设置为蒙脱土、高岭土、伊利石或绿泥石中的一种或多种,将传统单种粘土稳定剂改为复合粘土稳定剂(兼顾防膨和防运移需要),通过助排剂和防水锁剂形成了高效助排体系(高效助排剂和微乳液解水锁剂),抗盐抗油助排剂的联合使用大幅度提高压裂液返排效率,通过从剖析不同粘土矿物伤害机理入手,采取针对性技术手段,最大程度的控制外来流体造成的粘土矿物伤害,从而保证基质渗透率。

具体实施方式

下面将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1

1.一种高效联低伤害压裂液,其特征在于,按照质量百分比数计:包括25%的稠化剂,15%的交联剂,0.06%的ph调节剂,0.1%的粘土稳定剂,0.8%的助排剂,0.5%的防水锁剂,0.01%的杀菌剂,0.01%的破胶剂,40%的水;

压裂液的制备方法为:

(一)按照比例,向反应釜中加入40%的水、25%的稠化剂和15%的交联剂,使其在200r/min下充分搅拌混合。

(二)向第一步中得到的溶液中加入15%的交联剂、0.06%的ph调节剂、0.1%的粘土稳定剂、0.8%的助排剂、0.5%的防水锁剂和0.01%的破胶剂,再次对其进行1000r/min的高速搅拌混合;

(三)向步骤二中的溶液中加入0.06%的ph调节剂,使溶液呈弱碱性,继续对其1000r/min的搅拌混合;

(四)向步骤三种的溶液中加入0.01%的杀菌剂并搅拌混合,即得到高效联且低伤害的压裂液。

所述粘土稳定剂为蒙脱土、高岭土、伊利石或绿泥石中的一种或多种。

所述杀菌剂为表面活性剂。

所述稠化剂为羟丙基胍胶、超级hpg、cmhpg或羟丙基羧甲基胍胶的一种或多种。

所述交联剂为有机硼或有机锆交联剂。

所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或多种。

所述ph调节剂为碳酸钠。

所述破胶剂为过硫酸钾和过硫酸铵的混合物。

实施例2

一种高效联低伤害压裂液,其特征在于,按照质量百分比数计:包括25%-65%的稠化剂,23%的交联剂,0.1%的ph调节剂,0.18%的粘土稳定剂,1.2%的助排剂,0.8%的防水锁剂,0.03%的破胶剂和50%的水;

压裂液的制备方法为:

(一)按照比例,向反应釜中加入50%的水、30%的稠化剂和23%的交联剂,使其在200r/min下充分搅拌混合。

(二)向第一步中得到的溶液中加入23%的交联剂、0.1%的ph调节剂、0.18%的粘土稳定剂、1.2%的助排剂、0.8%的防水锁剂和0.03%的破胶剂,再次对其进行1000r/min的高速搅拌混合;

(三)向步骤二中的溶液中加入0.1%的ph调节剂的ph调节剂,使溶液呈弱碱性,继续对其1000r/min的搅拌混合;

(四)向步骤三种的溶液中加入0.01%-0.06%的杀菌剂并搅拌混合,即得到高效联且低伤害的压裂液。

所述粘土稳定剂为蒙脱土、高岭土、伊利石或绿泥石中的一种或多种。

所述杀菌剂为表面活性剂。

所述稠化剂为羟丙基胍胶、超级hpg、cmhpg或羟丙基羧甲基胍胶的一种或多种。

所述交联剂为有机硼或有机锆交联剂。

所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或多种。

所述ph调节剂为碳酸钠。

所述破胶剂为过硫酸钾和过硫酸铵的混合物。

实施例3

2.一种高效联低伤害压裂液,其特征在于,按照质量百分比数计:包括50%的稠化剂,40%的交联剂,1%的ph调节剂,0.3%的粘土稳定剂,2%的助排剂,2%的防水锁剂,0.06%的杀菌剂,0.05%的破胶剂和60%的水;

压裂液的制备方法为:

(一)按照比例,向反应釜中加入60%的水、50%的稠化剂和45%的交联剂,使其在200r/min下充分搅拌混合。

(二)向第一步中得到的溶液中加入45%的交联剂、0.3%的粘土稳定剂、2%的助排剂、2%的防水锁剂、0.06%的杀菌剂和0.05%的破胶剂,再次对其进行1000r/min的高速搅拌混合;

(三)向步骤二中的溶液中加入1%的ph调节剂,使溶液呈弱碱性,继续对其1000r/min的搅拌混合;

(四)向步骤三种的溶液中加入0.06%的杀菌剂并搅拌混合,即得到高效联且低伤害的压裂液。

所述粘土稳定剂为蒙脱土、高岭土、伊利石或绿泥石中的一种或多种。

所述杀菌剂为表面活性剂。

所述稠化剂为羟丙基胍胶、超级hpg、cmhpg或羟丙基羧甲基胍胶的一种或多种。

所述交联剂为有机硼或有机锆交联剂。

所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或多种。

所述ph调节剂为碳酸钠。

所述破胶剂为过硫酸钾和过硫酸铵的混合物。

测试

压裂液的伤害测试:

上表实验证明:在众多因素中,稠化剂用量对破胶残渣的影响最为显著,通过优化交联体系,削减了稠化剂用量,从而在宏观上减少了压裂液的破胶残渣。

压裂液伤害与控制测试:

上表实验可以确定粘土矿物的阳离子交换量,确定粘土稳定剂中整体阳离子浓度,确定粘土类型,进而调整粘土稳定剂组成和比例,针对性控制粘土伤害。

高效延迟和低摩阻技术测试:

硼交联剂ob-315(快):提供较为直接、迟钝的交联反应,提供地表的冻胶交联和携砂性能,部分提供温耐剪切性能;

硼交联剂ob-380(慢):提供受温度控制的交联反应(大于120度起效),提供主要的耐温耐剪切性能,保障高温冻胶的降滤、造缝和携砂性能;

本装置使用分散型有机硼交联剂,大幅提高延迟交联时间(3-5min,并可调至室温下不交联),从而最大限度的降低泵送摩阻;同时多头硼交联剂结构极大地提高了冻胶耐温能力,满足超高温、超深井的作业需求。

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