一种复合压裂液体系滑溜水的制作方法

1.本发明涉及石油开采领域，特别是涉及到一种复合压裂液体系滑溜水。


背景技术：

2.压裂是改造低渗透油层的主要方法，可以改变储层流体渗流，在地层形成空间的网状裂缝，增加导流能力。采用的压裂液在很大程度上决定了压裂效果，同时对压裂液黏度有一定的要求，使其在压裂后能成为低粘度的流体容易返排，以避免对地层中的油气层造成破坏。
3.目前滑溜水中使用的减阻剂为丙烯酰胺类聚合物品种较多，其中以胍胶及其衍生物应用最广，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，造成较多的水力损耗和较高的施工风险。


技术实现要素：

4.本发明旨在于克服现有技术的不足，提供了一种复合压裂液体系滑溜水。该体系，其一能提供一种低摩阻、低粘度、易返排、易降解的压裂液滑溜水体系，其二能够在作业环境中保持良好的耐温耐盐耐剪切性能，更好的满足中高温油气田中储层改造需要的压裂液。
5.本发明的一种复合压裂液体系滑溜水，是由下列组份制成：生物聚合物0.5～2%、杀菌剂0.05～0.2%、粘土稳定剂0.5～2%、生物酶破胶剂1～4%、助排剂0.05～0.5%，余量为水；上述均为质量百分比浓度。
6.作为本发明的进一步改进，生物聚合物0.8～1.5%、杀菌剂0.1～0.15%、粘土稳定剂1～1.5%、生物酶破胶剂2～3%、助排剂0.2～0.3%，余量为水。
7.作为本发明的进一步改进，所述的生物聚合物是由鞘氨醇单胞菌（sphingomonas）代谢产生，代谢产物获得过程：挑取1环斜面菌种，接种入100ml种子培养基中，25～30℃培养16-18小时，待种子培养成熟，将生长完成的种子液再按照10～15％的接种量接种到200ml发酵培养液中，在25-30℃条件下培养，经发酵72-75小时后代谢产生，最后经95%酒精粗提取发酵液获得。
8.作为本发明的进一步改进，所述的种子培养基是由下列组份按重量份数制成：蛋白胨 4.5g/l、蔗糖25g/l、k2hpo
4 1.2g/l、mgso4·
7h2o 0.45g/l、kcl 0.25g/l、feso4·
7h2o 0.05g/l，其余为水，ph 6.5～7.5。
9.作为本发明的进一步改进，所述的发酵培养基是由下列组份按重量份数制成：蔗糖30g/l、nano
3 3.5g/l、k2hpo
4 2.5g/l、mgso4·
7h2o 0.25g/l、kcl 0.3g/l、feso4·
7h2o 0.06g/l，其余为水，ph 6.5～7.5。
10.作为本发明的进一步改进，所述的杀菌剂为戊二醛、粘土稳定剂为氯化钾、助排剂为甜面碱或脂肽表面活性的一种或两种任意比例混合、生物酶破胶剂为解淀粉芽孢杆菌发
酵而成。
11.本发明的一种复合压裂液体系滑溜水，为解决压裂液破胶控制、破胶不彻底和破胶后压裂液残渣伤害问题，采用的破胶剂为生物酶破胶剂。生物酶破胶剂分解多糖聚合物结构中特定的糖苷键，可以使聚合物降解为非还原性的单糖和二糖，反应后又恢复活性继续参加反应，在短时间内将生物聚合物彻底分解。生物聚合物滑溜水体系中的生物聚合物为微生物发酵培养而成，进一步浓缩、纯化而获得的一种环保型、耐温耐盐型的产品，解决了现有的滑溜水体系破胶不彻底、易返胶、摩阻高等问题。生物聚合物滑溜水具有破胶后无残渣、摩阻低、返排液无残留等优点。
12.本发明的一种复合压裂液体系滑溜水，还具有以下有益效果：1、生物聚合物在90℃条件下耐温耐盐耐剪切性能好，粘度稳定性好（生物聚合物0.5％，45-90℃，35.6mpa.s），抗盐能力强（生物聚合物0.5％，3％标准盐水，90℃，34.6mpa.s）；使得压裂液体系滑溜水稳定性好，抗盐能力强，具有很好的剪切性能；2、本发明针对生物聚合物，采用生物酶破胶剂，分解多糖聚合物结构中特定的糖苷键，破胶彻底，岩心伤害率小于10%；3、滑溜水体系中加入表面活性剂类的助排剂，具有良好的返排能力，返排液的表面张力可以达到18.0 mn/m以下。
附图说明
13.图1为减阻率与流量关系图。
具体实施方式
14.实施例1本发明的一种复合压裂液体系滑溜水，是由下列组份制成：生物聚合物0.5%、杀菌剂0.05%、粘土稳定剂0.5%、生物酶破胶剂1%、助排剂0.05%，余量为水；上述均为质量百分比浓度；所述的生物聚合物是由鞘氨醇单胞菌代谢产生，代谢产物获得过程：挑取1环斜面菌种，接种入100ml种子培养基中，25～30℃培养16-18小时，待种子培养成熟，将生长完成的种子液再按照10～15％的接种量接种到200ml发酵培养液中，在25-30℃条件下培养，经发酵72-75小时后代谢产生，最后经95%酒精粗提取发酵液获得；所述的种子培养基是由下列组份按重量份数制成：蛋白胨 4.5g/l、蔗糖25g/l、k2hpo
4 1.2g/l、mgso4·
7h2o 0.45g/l、kcl 0.25g/l、feso4·
7h2o 0.05g/l，其余为水，ph 6.5～7.5；所述的发酵培养基是由下列组份按重量份数制成：蔗糖30g/l、nano
3 3.5g/l、k2hpo
4 2.5g/l、mgso4·
7h2o 0.25g/l、kcl 0.3g/l、feso4·
7h2o 0.06g/l，其余为水，ph 6.5～7.5。
15.实施例2本发明的一种复合压裂液体系滑溜水，是由下列组份制成：生物聚合物2%、戊二醛0.2%、氯化钾2%、生物酶破胶剂4%、甜面碱0.5%，余量为水；上述份数均为质量份数；所述的生物聚合物是由鞘氨醇单胞菌代谢产生，代谢产物获得过程：挑取1环斜面
菌种，接种入100ml种子培养基中，25～30℃培养18小时，待种子培养成熟，将生长完成的种子液再按照10～15％的接种量接种到200ml发酵培养液中，在30℃条件下培养，经发酵72小时后代谢产生，最后经95%酒精粗提取发酵液获得；所述的种子培养基是由下列组份按重量份数制成：蛋白胨 4.5g/l、蔗糖25g/l、k2hpo
4 1.2g/l、mgso4·
7h2o 0.45g/l、kcl 0.25g/l、feso4·
7h2o 0.05g/l，其余为水，ph 6.5～7.5；所述的发酵培养基是由下列组份按重量份数制成：蔗糖30g/l、nano
3 3.5g/l、k2hpo
4 2.5g/l、mgso4·
7h2o 0.25g/l、kcl 0.3g/l、feso4·
7h2o 0.06g/l，其余为水，ph 6.5～7.5。
16.实施例3本发明的一种复合压裂液体系滑溜水，是由下列组份制成：生物聚合物0.8%、戊二醛0.1%、氯化钾1%、生物酶破胶剂2%、甜面碱0.2%，余量为水；生物聚合物的制备方法同实施例2。
17.实施例4本发明的一种复合压裂液体系滑溜水，是由下列组份制成：生物聚合物1.5%、戊二醛0.15%、氯化钾1.5%、生物酶破胶剂3%、脂肽表面活性剂0.3%，余量为水。脂肽类表面活性剂的加入，在压裂作业环节中，在储层内脂肽类表面活性剂起到可以改变岩石储层表面润湿性的作用，使岩石润湿性由亲油性转变为亲水性，压裂后采收率提高，操作工艺简单。生物聚合物的制备方法同实施例2。
18.实施例5本发明的一种复合压裂液体系滑溜水，是由下列组份制成：生物聚合物1%、戊二醛0.1%、氯化钾1%、生物酶破胶剂1.8%、脂肽表面活性剂0.3%，余量为水；生物聚合物的制备方法同实施例2。
19.实施例1～5制得的一种复合压裂液体系滑溜水，其施工工艺如下：（1）在清水或返排液中加放生物聚合物；（2）加入生物聚合物后搅拌均匀后，继续加入杀菌剂、粘土稳定剂、生物酶破胶剂、助排剂；（3）将体系搅拌均匀后加入至混砂车中并加砂，砂根据不同的地层条件其加入量为5%～70%；（4）关井60-120分钟后放喷，即可实现该施工工艺。
20.所述的一种复合压裂液体系滑溜水施工工艺的装置，包括储液罐、连接管线、混砂车、砂罐、压裂车、井口、除砂罐和药剂储备罐，其中储液罐通过管线连接清水或返排液，生物聚合物加入至清水或返排液中，药剂储备罐与储液罐、混砂车与储液罐、压裂车与混砂车、压裂车与井口相连，井口施工压裂后得到的返排液经处理后重新利用。
21.本发明主要由生物聚合物减阻剂、粘土稳定剂、杀菌剂、助排剂、 生物酶破胶剂组成，具有低粘度、低摩阻、易返排、等特点，可以解决现有压裂液返排不彻底、摩阻大等问题，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45-90℃。按照《nb/t 14003.3-2017 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
申请实施例1-5各的滑溜水压裂液的各项性能，记于表1中，其中表1中的对照例——为市售广汉华星ba1-9滑溜水产品。
22.表1室内效果评价：使用循环管路摩阻测试系统测试不同质量分数的生物聚合物压裂液体系滑溜水溶液的降阻效果。对比配液用水和滑溜水溶液在管路中流动的压差，由式（1）计算得到滑溜水溶液的降阻率d。根据减阻率的大小评价减阻剂的减阻效果，减阻率与流量的关系如图1，最大减阻率可达到73.2%。
23.式中，d—降阻率，%；δp水—清水在管路中的压降，mpa；δp滑溜水—滑溜水在测试系统中的压降，mpa。