一种高粘免混配变粘压裂液及其制备方法与流程

1.本发明属于气田勘探开发技术领域，具体涉及一种高粘免混配变粘压裂液及其制备方法。


背景技术：

2.压裂的目的是在地层中形成具有一定尺寸和导流能力的裂缝，其成功与否与所用压裂液的性能有很大关系。压裂液包括水基压裂液、油基压裂液、醇基压裂液、乳化压裂液及泡沫压裂液等，其中水基压裂液具有成本低、安全性较高等优点，目前使用最广泛。水基压裂液主要由增稠剂、交联剂、破胶剂、ph值调节剂、杀菌剂、粘土稳定剂及助排剂等组成。其中增稠剂是主要组分，一直是压裂液领域研究的重点和热点，其焦点是增稠剂的增粘能力及耐温、抗盐、抗剪切性。
3.随着延长气田勘探开发的深入，大批深层低渗油气资源逐步进入规模开发阶段，气田具有显著的低渗特低渗特征，压裂改造是气田的一项重要技术手段，然而该技术对地层伤害和地表环境污染难以避免，面临较大的环境保护压力。
4.为解决压裂改造过程中的环保问题，提高作业效率，降低综合成本，有必要提供一种高粘免混配变粘压裂液，从源头上降低储层伤害，提高改造效果，通过返排液循环利用，实现“降本、提效、环保”的目标。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种高粘免混配变粘压裂液及其制备方法。
6.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
7.一种高粘免混配变粘压裂液，该压裂液包括：
8.0.4～1.2wt％的一体化免混配增稠剂；
9.0.4～0.8wt％的压裂用表面活性剂；
10.0.1～0.3wt％的压裂用防乳化剂；
11.0.1～0.3wt％的压裂用防水锁剂；
12.余量为返排液。
13.进一步地，上述高粘免混配变粘压裂液中，该压裂液包括：
14.0.6～1.0wt％的一体化免混配增稠剂；
15.0.5～0.7wt％的压裂用表面活性剂；
16.0.1～0.3wt％的压裂用防乳化剂；
17.0.1～0.3wt％的压裂用防水锁剂；
18.余量为返排液。
19.进一步地，上述高粘免混配变粘压裂液中，该压裂液包括：
20.0.8wt％的一体化免混配增稠剂；
21.0.6wt％的压裂用表面活性剂；
22.0.2wt％的压裂用防乳化剂；
23.0.2wt％的压裂用防水锁剂；
24.余量为返排液。
25.进一步地，上述高粘免混配变粘压裂液中，所述一体化免混配增稠剂由阳离子单体dmc、阳离子单体dac和丙烯酰胺晶体组成。
26.进一步地，上述高粘免混配变粘压裂液中，所述阳离子单体dmc、阳离子单体dac和丙烯酰胺晶体的质量比为6-8:1-3:1。
27.进一步地，上述高粘免混配变粘压裂液中，所述阳离子单体dmc、阳离子单体dac和丙烯酰胺晶体的质量比为7:2:1。
28.进一步地，上述高粘免混配变粘压裂液中，所述压裂用表面活性剂由烷基糖苷、n-乙烯吡咯烷酮按质量比0.5～2:1配置而成。
29.其中，烷基糖苷(apg)为纯植物来源，不含铅汞等重金属及二恶烷等毒素，由脂肪醇与糖浆原浆醚化反应制备。具有优点：表面张力低，提高压裂液返排率；配伍性能好，能与各种离子型、非离子型表面活性剂复配产生增效作用；溶解性好，耐强碱和电解质；无毒、无刺激、易生物降解。
30.其中，n-乙烯吡咯烷酮具有良好的生物安全性，其是为了克服膨胀性粘土矿物的膨涨和非膨胀性粘土矿物的运移堵塞孔喉问题，利用粘土表面携带负电荷的特点，研制出的小阳离子聚合物，中和粘土表面的负电性达到粘土防膨效果，长效防膨率高达90％，防膨性能优异。
31.进一步地，上述高粘免混配变粘压裂液中，所述压裂用防乳化剂为ap型破乳剂。该产品系多组分型非离子表面活性剂，由聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚合物与脂肪胺醚等多种基础材料反应生成，主链为聚醚结构，端基含有羟基、氨基、醚基及羧基等多种亲水性官能团，它是一种水溶性极好的药剂。
32.进一步地，上述高粘免混配变粘压裂液中，所述压裂用防水锁剂为tf3726防水锁剂。防水锁剂是压裂液的重要添加剂，对解除水伤害具有重要作用，可有效防止并解除低渗透油藏在压裂过程中产生的水相伤害提高压裂产能。降低水锁效应是保护天然气储层的重要措施。
33.一种高粘免混配变粘压裂液的制备方法，包括如下步骤：
34.1)将混砂车排量调整至压裂设计所需排量，泵入处理后的返排液，并开启混砂车搅拌器；
35.2)在返排液储液罐加入配比量的一体化免混配增稠剂、压裂用表面活性剂、压裂用防乳化剂和压裂用防水锁剂，用泵车循环搅拌一段时间，即可得到所需的高粘免混配变粘压裂液。
36.本发明的有益效果是：
37.1、本发明中一体化免混配增稠剂具有优异的携砂性能及减阻性能，能配制携砂液，有利于施工过程中的稳定性；该增稠剂还可以与交联剂配伍使用，使用与更多更复杂的地层压裂施工。一体化免混配增稠剂抗盐性好，能在大部分盐水中增稠和减阻能将压裂返排液重新用于配制压裂液；一体化免混配增稠剂在施工过程中省时、省力、使用方便，减少
作业工序：携砂液不需提前配制，压裂时与混砂车的比例泵直接连接，与返排液按比例直接混合即可快速形成所需的液体，在不需要连续混配车的情况下即可实现连续混配压裂。
38.2、本发明能够减少浪费，压裂液随配随压，无剩余液的浪费；不会产生如瓜尔胶等植物胶类压裂液的腐败现象。该压裂液返排液根据情况加入少量调节剂就可以再次回收使用，成本比胍胶压裂液压裂液低30％，且液量规模越大，一体化免混配增稠剂经济效益越显著。另外，本发明可以省去清水清罐费用，无清罐污水，缩短施工备水时间，减少设备占用，降低人员劳动强度及人员现场施工安全风险。
39.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明中一体化免混配增稠剂的工作原理示意图；
42.图2为本发明实施例1中高粘免混配变粘压裂液的实物展示图。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
44.一种高粘免混配变粘压裂液，该压裂液包括：
45.0.4～1.2wt％的一体化免混配增稠剂；
46.0.4～0.8wt％的压裂用表面活性剂；
47.0.1～0.3wt％的压裂用防乳化剂；
48.0.1～0.3wt％的压裂用防水锁剂；
49.余量为返排液。
50.其中，一体化免混配增稠剂由阳离子单体dmc、阳离子单体dac和丙烯酰胺晶体组成。阳离子单体dmc、阳离子单体dac和丙烯酰胺晶体的质量比为7:2:1。如图1所示，一体化免混配增稠剂通过生物法获得一种聚合物生物制剂，再复合其它多种物质得到羧基左旋l聚合物复合胶，与水混合时发生缔合作用，形成具有携砂能力网状结构粘弹性流体，靠弹性携砂把支撑剂带入裂缝。施工结束，在地层温度、压力、烃类、地层水的作用下，其螺旋形分子结构会分解成为更小的分子结构，悬浮聚集体无法相互缠结，破胶产出物返排到地面；该增稠剂还可跟交联剂交联形成抗高温网状结构粘弹高强携砂体系，可以更好的造缝、携砂。
51.其中，压裂用表面活性剂由烷基糖苷、n-乙烯吡咯烷酮按质量比1:1配置而成。
52.其中，压裂用防乳化剂为ap型破乳剂。
53.其中，压裂用防水锁剂为tf3726防水锁剂。
54.上述的高粘免混配变粘压裂液的制备方法，包括如下步骤：
55.1)将混砂车排量调整至压裂设计所需排量，泵入处理后的返排液，并开启混砂车搅拌器；
56.2)在返排液储液罐加入配比量的一体化免混配增稠剂、压裂用表面活性剂、压裂用防乳化剂和压裂用防水锁剂，用泵车循环搅拌一段时间，即可得到所需的高粘免混配变粘压裂液。
57.本发明的相关具体实施例为：
58.实施例1
59.一种高粘免混配变粘压裂液，该压裂液包括：
60.0.8wt％的一体化免混配增稠剂；
61.0.6wt％的压裂用表面活性剂；
62.0.2wt％的压裂用防乳化剂；
63.0.2wt％的压裂用防水锁剂；
64.余量为返排液。
65.本实施例配制不同矿化度下高粘免混配变粘压裂液，检查其性能，结果如表1所示：
66.表1
[0067][0068]
通过实验表明该高粘免混配变粘压裂液的抗盐性能优异在高矿化度下，依然具有一个较高的粘度，表面张力和防膨率均满足满足高矿化度配液用水的施工需求，并且配伍性良好。
[0069]
本实施例在序号1矿化度下配置的高粘免混配变粘压裂液，如图2所示。
[0070]
实施例2
[0071]
一种高粘免混配变粘压裂液，该压裂液包括：
[0072]
0.6wt％的一体化免混配增稠剂；
[0073]
0.7wt％的压裂用表面活性剂；
[0074]
0.2wt％的压裂用防乳化剂；
[0075]
0.2wt％的压裂用防水锁剂；
[0076]
余量为返排液。
[0077]
实施例3
[0078]
一种高粘免混配变粘压裂液，该压裂液包括：
[0079]
1.0wt％的一体化免混配增稠剂；
[0080]
0.6wt％的压裂用表面活性剂；
[0081]
0.2wt％的压裂用防乳化剂；
[0082]
0.2wt％的压裂用防水锁剂；
[0083]
余量为返排液。
[0084]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。