一种酸性聚合物加重压裂液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油气田开发技术领域，具体设及一种酸性聚合物加重压裂液及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 目前应用的脈胶压裂体系压裂液较好地满足了低渗透油田压裂工艺的需要，但是 脈胶体系存在残渣含量较高、在碱性环境下交联对碱敏储层存在伤害等问题。聚合物压裂 液体系具有更好的粘溫特性且增稠能力强、无残渣、在酸性条件下交联，交联时间可控的优 点。
[0003] 现有技术中，公布号为CN104263346A的"一种酸性加重压裂液及其制备方法和 应用"公开了一种压裂液，该压裂液由W下重量百分比的组分组成：加重剂20% -30%、 稠化剂0. 7 % -0. 8 %、抑调节剂0. 05 % -0. 1 %、醒类交联剂0. 1-0. 25 %、酪类交联 剂0. 005 % -0. 015 %、交联促剂0. 02-0. 1 %、破乳剂SP1690. 1-0. 2 %、铁离子稳定剂 0. 5-1. 0%、过硫酸锭0. 05-0. 1 %、亚硝酸钢0. 025-0. 05%、余量为水；所述加重剂选自漠 化钢、氯化钢、氯化钟和有机钢盐中的至少一种；该压裂液在酸性条件下交联，其工作溫度 低于150°C，压裂液密度可在1. 37g/cm3~1. 42g/cm3范围内调节，压裂液对地层伤害小，破 胶性能好且成本低。但是，该压裂液存在W下不足：加重压裂液密度范围窄且最大密度值仅 能调节到1.42g/cm3;仅有150°C条件下的加重压裂液配方，无法确定是否适用于不同溫度 条件下；无法调节加重压裂液的交联时间。
[0004] 公布号为CN103911138A的"密度可调型复合加重压裂液"公开了一种压裂液，该 压裂液由W下质量百分比的组分组成：增稠剂0. 25-1. 0%、粘±稳定剂0. 2-0. 6%、助排 剂0. 2-0. 6 %、发泡剂0. 2-0. 6 %、溫度稳定剂0. 1-0. 5 %、抑调节剂0. 03-0. 3 %、杀菌剂 0. 05-0. 5%、交联剂0. 3-1. 0%、加重剂1-80%;所述加重剂为氯化钢、氯化钟、漠化钢、漠化 钟中的一种或两种任意比的混合物；该压裂液在溫度100~150°C条件下，密度在1. 15g/ cm3~1. 40g/cm3范围内可调，可W应用于深井致密油气藏储层压裂施工，能有效的达到减 小施工压力的目的，从而可W保护地面承压管汇。 阳0化]公布号为CN103788937的"一种低伤害海水基加重压裂液"公开了一种压裂液， 该海水基加重压裂液由海水基液、加重剂、破胶剂和交联剂组成，加重剂、破胶剂、交联剂 和海水基液重量比为10-120:0. 1-1:0. 2-0. 8:100,海水基液各组分重量百分比为增稠剂 0. 3-0. 8%、助排剂0. 1-1%、溫度稳定剂0. 2-1%、杀菌剂0. 01-0. 08%、其余为海水；加重 剂为甲酸钢或硝酸锭中的一种或两种。该压裂液密度在1.〇8g/cm3~1. 30g/cm3范围内可 调，采用无面离子引入的加重剂，技术上具有低伤害、低成本、无腐蚀，适用于海水体系等优 点，能有效保证深井、致密井、致密储层顺利地进行压裂施工。
[0006] 公告号为CN100513513C的"一种加重压裂液配方"公开了一种压裂液，该压裂液 由W下重量比的组分组成：水500、加重剂180-483、稠化剂径丙基瓜尔胶2-3、抑调节剂碳 酸钢0. 8-1、抑调节剂氨氧化钢0. 15-0. 27、助排剂3. 0-3. 3 ;所述加重剂为氯化钢、氯化钟、 漠化钢、漠化钟或上述无机盐的混合物。加重压裂液密度在I. 25g/cm3~I. 50g/cm3范围内 可调，可增加井筒内液柱压力，适用于深井、超深井、异常高压井、异常高地应力井加砂压裂 储层改造，降低井口施工压力，利用现有压裂设备就可完成储层改造。
[0007] 公告号为CN100404638C的"高密度压裂液"公开了一种压裂液，该压裂液由W下 质量百分比的组分组成：加重剂4-50%、植物胶稠化剂0. 3-1. 0%、交联剂0. 1-2. 0%、抑调 节剂 0. 5-1. 0%、破胶剂 0. 002-0. 3%、助排剂 0. 05-0. 5%、杀菌剂 0. 03-0. 2%、水 30-73%; 所述加重剂为无机盐，如钢盐、钟盐、巧和儀盐，采用一种或两种材料复配方式加入。压裂液 密度可达1. 51g/cm3。该压裂液还具有延迟交联、低摩阻、低滤失、良好的耐高溫、耐剪切性 能W及流变性能，彻底破胶、对储层伤害低等特点。
[0008] 现有技术中，公布号为CN104232059A的"超高溫加重压裂液及其制备"公开了一 种压裂液，该压裂液由W下重量份数组分配制而成：水500份、耐溫稠化剂12~15份、高溫 交联剂15~30份、无机加重剂125~195份、助排剂20~30份、杀菌剂8~15份、溫度 稳定剂5~10份和破胶剂0. 1~0. 3份；所述无机加重剂为氯化钢或漠化钢中任意一种。 该压裂液密度在1.lOg/cm3~1. 50g/cm3范围内可调，压裂液耐溫150°C~180°C。该发明 具有残渣含量低，耐溫性和耐剪切性能好等优点。
[0009] 但是，上述压裂液普遍存在W下不足：1)使用脈胶为稠化剂，脈胶稠化剂的分子 量较高，破胶后残渣多对地层伤害大；2)在碱性环境下交联，对碱敏性地层有一定的伤害； 3)交联时间不可调，不适应深井、超深井、异常高压井、致密井的压裂储层改造。
【发明内容】
[0010] 本发明的第一个目的在于提供一种酸性聚合物加重压裂液，该加重压裂液在不同 溫度下密度可调、交联时间可调，可提高井筒内液柱压力，减少井口施工压力，适应深井、超 深井、异常高压井、致密井的压裂储层改造。
[0011] 本发明的第二个目的在于提供一种酸性聚合物加重压裂液的制备方法。
[0012] 为实现W上目的，本发明采用的技术方案为：
[0013] 一种酸性聚合物加重压裂液，包括基液和交联液；
[0014] 所述基液由W下质量百分比的组分组成：加重剂20%~50 %、聚合物稠化剂 0. 8%~1. 20%、助排剂0. 2%~0. 5%、余量为水；
[0015] 所述交联液由酸性聚合物延迟交联剂和酸性聚合物交联剂组成，酸性聚合物延迟 交联剂和酸性聚合物交联剂重量比为（1. 5~2. 5) : (3. 5~5);所述交联液的质量是基液 质量的0.6%~0.8%。
[0016] 所述酸性聚合物加重压裂液是将基液和交联液混合后，揽拌均匀即得。该酸性聚 合物加重压裂液在室溫下60~120s形成可调挂冻胶。
[0017] 所述聚合物稠化剂由丙締酸、丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸、对締基苯 横酸盐四种单体在抑为6~8的水溶液中共聚而成，其中2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸 与对締基苯横酸盐的质量比为（4~8) : 1，丙締酸、丙締酷胺与2-丙締酷胺基-2-甲基丙横 酸和对締基苯横酸盐混合物的质量比为（1~2) : (10~15) : (2~4)。所述聚合物稠化剂 为公布号为CN104109219A的专利文件中记载的耐高溫酸性交联聚合物稠化剂。
[0018] 所述聚合物稠化剂是由包括W下步骤的方法制备的：
[0019] I)溶液的配制：按照质量比准确取各单体，加入水中配制成浓度为30%~40%的 单体溶液，揽拌溶解后调节溶液抑值为中性，继续揽拌熟化25~35min;
[0020] 2)溶液的调整：调节熟化后溶液的抑值为6~8,调节溫度为15±rc;
[0021] 3)溶液的聚合：在氮气保护下加入占单体总质量的0.2%~0.4%的引发剂，在溫 度为45~55°C下密闭反应8~IOh即得。
[0022] 所述酸性聚合物延迟交联剂为有机侣错延迟交联剂；所述酸性聚合物交联剂为有 机侣错交联剂。所述有机侣错延迟交联剂、有机侣错交联剂为市售商品，购自新乡玄泰实业 有限公司。
[0023] 所述有机侣错延迟交联剂为新乡玄泰实业有限公司提供的酸冻胶交联剂；所述有 机侣错交联剂为新乡玄泰实业有限公司提供的交联剂（商品名）。
[0024] 所述助排剂为压裂用破乳助排剂。所述压裂用破乳助排剂购自北京宝丰春石油技 术有限公司。
[00巧]所述加重剂为漠化钟、漠化钢、氯化钢、氯化钟中的一种或两种任意比的混合物。 [00%] 所述的酸性聚合物加重压裂液，还包括破胶剂，所述破胶剂的质量为所述基液质 量的 0. 001%~0. 03%。
[0027] 所述破胶剂为胶囊破胶剂。所述胶囊破胶剂为市售商品，购自北京宝丰春石油技 术有限公司。所述破胶剂为北京宝丰春石油技术有限公司提供的压裂用破胶剂。
[0028] 一种上述的酸性聚合物加重压裂液的制备方法，包括W下步骤：
[0029]