本发明属于石油开采用压裂液领域，具体涉及一种滑溜水压裂液。
背景技术：
页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，游离气比例一般在20％～85％。以多分段水平井和滑溜水压裂液为代表的大规模体积压裂改造技术在中、美和其他一些国家和地区的页岩气开发中获得了巨大的商业成功。
在使用压裂液进行页岩气开发过程中，为提高滑溜水压裂液的性能，通常需要在其中添加一定量的添加剂，如降阻剂、黏土稳定剂等，然而，不当的化学添加剂的使用，在建立缝网体系的同时也对地层造成了严重的储层伤害，如使用聚丙烯酰胺及其衍生物作为压裂降阻剂，因其极易吸附于储层黏土矿物表面、形成滤饼等，难以清除；另一方面，页岩气储层改造，巨大的用水规模一直为环保主义者所诟病，大量返排液中所含的化学添加剂对环境造成巨大的影响，表现在：1)返排液中的聚丙烯酰胺能够改变土壤结构影响原生生物，微生物的生存，并通过改变植物根系微环境而改变植物生长；2)残留的丙烯酰胺单体主要引起严重的神经、生殖和发育毒性；3)黏土稳定剂中大量氯化钾的使用导致返排液矿化度大幅提高，影响地表水矿化度，造成土地盐碱化；4)助排剂中含氟表面活性剂的使用，使得土壤和水体环境中氟异常增加，通过生物累积作用造成人体牙齿和骨骼为主的全身性慢性损害。因此，现有技术中的滑溜水压裂液通常会对页岩气储层和周围环境产生较大破坏。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是提供一种滑溜水压裂液，对页岩气储层的伤害低，且不会造成环境损坏。
为了解决上述问题，本发明提供一种滑溜水压裂液，由以下重量份数的组分组成：
0.03-0.18份的生物聚合物降阻剂、0.12-0.28份的黏土稳定剂、0.03-0.18份的助排剂、0.00003-0.00018份的破胶剂和99-100份的水。
其中，生物聚合物降阻剂，指从生物材料(如植物、动物材料)中提取出的，可降解的碳氢化合物高分子聚合物，如各种生物来源的多糖，天然植物胶、纤维素等。黏土稳定剂又称黏土防膨剂，其可对黏土矿物进行防膨处理，防止黏土矿物因水化膨胀导致的地层岩石强度降低及堵塞岩石内部空隙和喉道的现象，防止储层渗透率不可逆转的下降。
技术方案中，优选的，该滑溜水压裂液由以下重量份数的组分组成：
0.05-0.15份的生物聚合物降阻剂、0.15-0.25份的黏土稳定剂、0.05-0.15份的助排剂、0.00005-0.00015份的破胶剂和99-100份的水。
技术方案中，优选的，该滑溜水压裂液由以下重量份数的组分组成：
0.10份的生物聚合物降阻剂、0.20份的黏土稳定剂、0.10份的助排剂、0.0001份的破胶剂和99.5999份的水。
技术方案中，优选的，生物聚合物降阻剂为植物胶、纤维素衍生物、淀粉衍生物中的一种或多种。其中，植物胶包括但不限于瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、魔芋胶、胡麻胶，纤维素衍生物包括但不限于羟乙基纤维素，淀粉衍生物包括但不限于羧甲基淀粉。
生物聚合物降阻剂具有良好的降阻性能，能够满足降低泵送摩阻、提高注入排量的目的；来源于生物高分子及其衍生物，能够在储层条件下自然降解为糖类化合物，对储层无长期导流伤害，从而可有效提高非常规油气的产能。
技术方案中，优选的，植物胶为瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、魔芋胶中的一种或多种。
技术方案中，优选的，生物聚合物降阻剂为瓜尔胶与田菁胶的混合物。更优选的，生物聚合物降阻剂为瓜尔胶与田菁胶以5:1的质量比混合组成的混合物。生物聚合物的相对分子量越大，其黏度越大，降阻性能越高，但其降解难度增加，瓜尔胶具有很大的相对分子量，降阻性能高，但降解难度大，田菁胶相比于瓜尔胶相对分子量小，降阻性能略低，但自然降解更容易，二者配合且以5:1的质量比混合作为滑溜水中降阻剂可获得最佳的降阻性能和自然降解性能。
其中，瓜尔胶优选速溶高粘度瓜尔胶。速溶高粘度瓜尔胶是指：粘度为0.48％的高粘度瓜尔胶在2％氯化钾溶液中，25℃下，3min粘度大于45cp@fann35100rpm，2h粘度大于50cp@fann35100rpm。
技术方案中，优选的，黏土稳定剂包括以下重量份数的组分：
10-20份的聚二甲基二烯丙基氯化铵，35-45份的氯化胆碱和35-55份的水。
季铵盐有机黏土稳定剂，可提高防膨、防运移能力，并且可避免因氯化钾的使用造成的返配液过高的矿化度。
更优选的，黏土稳定剂由以下重量份数的组分组成：
10-20份的聚二甲基二烯丙基氯化铵，35-45份的氯化胆碱和35-55份的水。
进一步优选的，黏土稳定剂由以下重量份数的组分组成：
15份的聚二甲基二烯丙基氯化铵，40份的氯化胆碱和45份的水。
进一步优选的，聚二甲基二烯丙基氯化铵为分子量为50000的聚二甲基二烯丙基氯化铵。
技术方案中，优选的，助排剂包括以下重量份数的组分：
25-35份的柠檬烯、1-9份的乙二醇单丁醚、4.5-11.5份的烷基糖苷、1-4份的乙醇和40.5-68.5份的水。
采用上述组分，助排剂形成微乳液体系，以该微乳液助排剂替代传统氟碳表面活性剂，可降低毛管力，无含氟化合物排出，提高返排效率的同时有效降低氟元素对环境的影响。
更优选的，助排剂由以下重量份数的组分组成：
25-35份的柠檬烯、1-9份的乙二醇单丁醚、4.5-11.5份的烷基糖苷、1-4份的乙醇和40.5-68.5份的水。
更优选的，助排剂由以下重量份数的组分组成：
30份的柠檬烯、5份的乙二醇单丁醚、7.5份的烷基糖苷、2.5份的乙醇和55份的水。
技术方案中，优选的，破胶剂为高温生物酶破胶剂。
进一步优选的，高温生物酶破胶剂选择高温beta-1,4甘露聚糖酶,beta-1,4甘露聚糖酶是一类能水解含beta-1,4甘露糖苷键的甘露寡糖和甘露多糖的内切水解酶。
进一步优选的，所选的高温beta-1,4甘露聚糖酶的活性温度为80～130℃。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：该滑溜水压裂液具有对储层低伤害，环境友好的优点：
1.生物聚合物降阻剂来源于生物高分子及其衍生物，能够在储层条件下自然降解为糖类化合物，对储层无长期导流伤害，从而可有效提高非常规油气的产能；
2.使用可降解生物聚合物作为高效降阻剂，配合高温生物酶破胶剂，降低高分子物质在储层中的吸附，提高液体返排效率，并提高返排物的生物降解性能；
3.生物聚合物的相对分子量越大，其黏度越大，降阻性能越高，但其降解难度增加，瓜尔胶具有很大的相对分子量，降阻性能高，但降解难度大，田菁胶相比于瓜尔胶相对分子量小，降阻性能略低，但自然降解更容易，二者配合且以5:1的质量比混合作为滑溜水中降阻剂可获得最佳的降阻性能和自然降解性能；
4.使用季铵盐有机黏土稳定剂，提高了防膨和防运移能力，并且避免了因氯化钾的使用造成的返配液过高的矿化度；
5.以微乳液助排剂替代传统氟碳表面活性剂，降低毛管力，无含氟化合物排出，提高返排效率的同时有效降低氟元素对环境的影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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。
实施例一
本实施例所述的滑溜水压裂液由以下重量份数的组分组成：
0.10份的速溶高粘度瓜尔胶、0.20份的黏土稳定剂、0.10份的助排剂、0.0001份的高温生物酶破胶剂和99.6999份的水。
其中速溶高粘度瓜尔胶的粘度为：0.48％的高粘度瓜尔胶在2％氯化钾溶液中，3min粘度大于45cp@fann35100rpm，25℃，2h粘度大于50cp@fann35100rpm，25℃；
黏土稳定剂为重量份数为15份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，40份的氯化胆碱和45份的水的溶液；
助排剂为重量份数为30份的柠檬烯，5份的乙二醇单丁醚，7.5份的烷基糖苷(apg12/14)，2.5份的乙醇和55份的水组成的微乳液；
高温生物酶破胶剂为高温beta-1,4甘露聚糖酶，活性温度为80～130℃。
按照《nb/t14003.3-2007连续混配压裂液性能指标与评价方法》中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能，记于表1中。
将本实施例中的滑溜水压裂液通过页岩岩芯，收集压裂液返排液，按照《hj828-2017水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》测定滑溜水返排液化学需氧量，按照《hj505-2009水质五日生化需氧量(bod5)的测定稀释与接种法》测定滑溜水返排液生化需氧量，按照《sl79-1997矿化度的测定重量法》测定滑溜水返排液的矿化度，按照《gb/t5009.167-2003饮用天然矿泉水中氟、氯、溴离子和硝酸根、硫酸根含量的反相高效液相色谱法测定》测定返排液中的氟元素含量，记于表2中。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
实施例二
本实施例所述的滑溜水压裂液由以下重量份数的组分组成：
0.15份的速溶高粘度瓜尔胶、0.15份的黏土稳定剂、0.05份的助排剂、0.00005份的高温生物酶破胶剂和99.64995份的水。
其中速溶高粘度瓜尔胶的粘度为：0.48％的高粘度瓜尔胶在2％氯化钾溶液中，3min粘度大于45cp@fann35100rpm，25℃，2h粘度大于50cp@fann35100rpm，25℃；
黏土稳定剂为重量份数为20份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，45份的氯化胆碱和35份的水的溶液；
助排剂为重量份数为25份的柠檬烯，1份的乙二醇单丁醚，4.5份的烷基糖苷(apg12/14)，1.5份的乙醇和68份的水组成的微乳液；
高温生物酶破胶剂为高温beta-1,4甘露聚糖酶，活性温度为80～130℃。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
实施例三
本实施例所述的滑溜水压裂液由以下重量份数的组分组成：
0.05份的速溶高粘度瓜尔胶、0.25份的黏土稳定剂、0.15份的助排剂、0.00015份的高温生物酶破胶剂和99.54985份的水。
其中速溶高粘度瓜尔胶的粘度为：0.48％的高粘度瓜尔胶在2％氯化钾溶液中，3min粘度大于45cp@fann35100rpm，25℃，2h粘度大于50cp@fann35100rpm，25℃；
黏土稳定剂重量份数为10份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，35份的氯化胆碱和55份的水的溶液；
助排剂为重量份数为35份的柠檬烯，9份的乙二醇单丁醚，11.5份的烷基糖苷(apg12/14)，3.5份的乙醇和41份的水组成的微乳液；
高温生物酶破胶剂为高温beta-1,4甘露聚糖酶，活性温度为80～130℃。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
实施例四
本实施例所述的滑溜水压裂液由以下重量份数的组分组成：
0.10份的生物聚合物降阻剂、0.20份的黏土稳定剂、0.10份的助排剂、0.0001份的高温生物酶破胶剂和99.6999份的水。
生物聚合物降阻剂由速溶高粘度瓜尔胶与田菁胶以2:1的质量比混合而成。
其中速溶高粘度瓜尔胶的粘度为：0.48％的高粘度瓜尔胶在2％氯化钾溶液中，3min粘度大于45cp@fann35100rpm，25℃，2h粘度大于50cp@fann35100rpm，25℃；
黏土稳定剂为重量份数为5份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，50份的氯化胆碱和45份的水的溶液；
助排剂为重量份数为20份的柠檬烯，15份的乙二醇单丁醚，15份的烷基糖苷(apg12/14)，3份的乙醇和47份的水组成的微乳液；
高温生物酶破胶剂为高温beta-1,4甘露聚糖酶，活性温度为80～130℃。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
实施例五
本实施例所述的滑溜水压裂液由以下重量份数的组分组成：
0.10份的生物聚合物降阻剂、0.20份的黏土稳定剂、0.10份的助排剂、0.0001份的高温生物酶破胶剂和99.6999份的水。
生物聚合物降阻剂由速溶高粘度瓜尔胶与田菁胶以1:3的质量比混合而成。
其中速溶高粘度瓜尔胶的粘度为：0.48％的高粘度瓜尔胶在2％氯化钾溶液中，3min粘度大于45cp@fann35100rpm，25℃，2h粘度大于50cp@fann35100rpm，25℃；
黏土稳定剂为重量份数为30份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，20份的氯化胆碱和50份的水的溶液；
助排剂为重量份数为50份的柠檬烯，1份的乙二醇单丁醚，3份的烷基糖苷(apg12/14)，1份的乙醇和45份的水组成的微乳液；
高温生物酶破胶剂为高温beta-1,4甘露聚糖酶，活性温度为80～130℃。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
实施例六
本实施例所述的滑溜水压裂液由以下重量份数的组分组成：
0.10份的生物聚合物降阻剂、0.20份的黏土稳定剂、0.10份的助排剂、0.0001份的高温生物酶破胶剂和99.6999份的水。
生物聚合物降阻剂由速溶高粘度瓜尔胶与田菁胶以5:1的质量比混合而成。
其中速溶高粘度瓜尔胶的粘度为：0.48％的高粘度瓜尔胶在2％氯化钾溶液中，3min粘度大于45cp@fann35100rpm，25℃，2h粘度大于50cp@fann35100rpm，25℃；
黏土稳定剂为重量份数为30份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，20份的氯化胆碱和50份的水的溶液；
助排剂为重量份数为50份的柠檬烯，1份的乙二醇单丁醚，3份的烷基糖苷(apg12/14)，1份的乙醇和45份的水组成的微乳液；
高温生物酶破胶剂为高温beta-1,4甘露聚糖酶，活性温度为80～130℃。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
实施例七
本实施例所述的滑溜水压裂液其他组分与实施例六中均一致，不同之处在于，本实施例：
黏土稳定剂为重量份数为10份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，35份的氯化胆碱和35份的水的溶液；
助排剂为重量份数为25份的柠檬烯，1份的乙二醇单丁醚，4.5份的烷基糖苷(apg12/14)，1份的乙醇和40.5份的水组成的微乳液。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
与实施例六中黏土稳定剂为30份的聚二甲基二烯丙基氯化铵、20份的氯化胆碱、50份的水的溶液相比，本实施例的滑溜水的矿化度明显比实施例六的矿化度低，本实施例的滑溜水的防膨和防运移性能更优。
与实施例六中助排剂为重量份数为50份的柠檬烯、1份的乙二醇单丁醚、3份的烷基糖苷、1份的乙醇、45份的水组成的微乳液相比，本实例的滑溜水的排出率更高，返排效率更高。
实施例八
本实施例所述的滑溜水压裂液其他组分与实施例六中均一致，不同之处在于，本实施例：
黏土稳定剂为重量份数为20份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，45份的氯化胆碱和55份的水的溶液；
助排剂为重量份数为35份的柠檬烯，9份的乙二醇单丁醚，11.5份的烷基糖苷(apg12/14)，4份的乙醇和68.5份的水组成的微乳液。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
与实施例六中黏土稳定剂为30份的聚二甲基二烯丙基氯化铵、20份的氯化胆碱、50份的水的溶液相比，本实施例的滑溜水的矿化度明显比实施例六的矿化度低，本实施例的滑溜水的防膨和防运移性能更优。
与实施例六中助排剂为重量份数为50份的柠檬烯、1份的乙二醇单丁醚、3份的烷基糖苷、1份的乙醇、45份的水组成的微乳液相比，本实例的滑溜水的排出率更高，返排效率更高。
实施例九
本实施例所述的滑溜水压裂液其他组分与实施例六中均一致，不同之处在于，本实施例：
黏土稳定剂为重量份数为15份的聚二甲基二烯丙基氯化铵(分子量50000)，40份的氯化胆碱和45份的水的溶液；
助排剂为重量份数为30份的柠檬烯，5份的乙二醇单丁醚，7份的烷基糖苷(apg12/14)，3份的乙醇和55份的水组成的微乳液。表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本实施例的滑溜水压裂液的各项性能。
由检测结果可知，本实施例的滑溜水压裂液液体返排率高，返排物的生物降解性能高，返排液矿化度低，返排液氟含量低，对储层低伤害低，环境友好性高。
与实施例六中黏土稳定剂为30份的聚二甲基二烯丙基氯化铵、20份的氯化胆碱、50份的水的溶液相比，本实施例的滑溜水的矿化度明显比实施例六的矿化度低，本实施例的滑溜水的防膨和防运移性能更优。
与实施例六中助排剂为重量份数为50份的柠檬烯、1份的乙二醇单丁醚、3份的烷基糖苷、1份的乙醇、45份的水组成的微乳液相比，本实例的滑溜水的排出率更高，返排效率更高。
对照例一
对照例一为市售广汉华星ba1-9滑溜水压裂液产品。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本对照例的滑溜水压裂液的各项性能。
对照例二
对照例二为市售巴斯夫alcomer306滑溜水压裂液产品。
表1、表2为按照实施例一中的方法和指标测定本对照例的滑溜水压裂液的各项性能。
表1
表2
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。