专利名称:钛冻胶水基压裂液的制作方法
本发明是属于水基压裂液的配方改进。
压裂可使油井增产、水井增注。通常使用的压裂液分为两大类其一是油基压裂液，其二是水基压裂液。前类压裂液适用于压裂油井，保护油层，特别适用于粘土含量高的地层。但它的价格昂贵，并且不安全(易燃)。后一类压裂液便宜、安全，只要配方得当，可用于压裂油井、水井。这后一类压裂液主要是指水冻胶压裂液，它不但粘度高、摩阻低，能在指定时间破胶水化，而且水化后粘度低，便于排液。其缺点是不适用于粘土含量高的地层，尤其是碱性的水冻胶压裂液，破胶水化后会使地层的粘土膨胀，从而减少地层的渗透率，影响压裂效果。在现场中，曾用过各类水冻胶压裂液，如硼冻胶、钡冻胶和铝冻胶，而以硼冻胶的使用为最多。这种硼冻胶虽然易于交联，所产生的冻胶具有极好的粘弹性，而且成胶剂和交联剂都便宜易得。但是，其最大缺点是破胶水化后有大量残渣堵塞地层，且破胶后的残液(由于是碱性交联)会引起粘土膨胀。影响压裂效果。1971年以来，国外在高温地层也用过钛冻胶压裂液，但是，所采用的交联剂是价格昂贵的有机钛。
本发明的目的就是针对上述硼冻胶压裂液的缺点，用一种新型的交联剂，在酸性条件下将聚丙烯酰胺交联起来，为压裂粘土含量高的油层提供一种高粘度、低摩阻，能在指定时间破胶水化，水化后残液粘度低，无残渣，并且有粘土防膨性能和与油不乳化的优质压裂液。本发明所说的新型交联剂是指四氯化钛(TiCl4)、硫酸钛(Ti(SO4)2)和硫酸亚钛(Ti(SO4)2)等无机钛化合物。它们虽可在碱性条件(PH值为9-12)下交联改性或不改性的半乳-甘露聚糖，但更出色的是在酸性条件(PH值为3-4)下交联未水解或低水解度的聚丙烯酰胺，产生如同硼冻胶那样粘弹性好的冻胶。这种无机钛化合物(如TiCl4)在压裂液作为携砂液时是交联剂，在破胶水化后，它又是一种粘土防膨剂，能有效地抑制粘土的膨胀。
在交联前，应将四氯化钛的乙醇溶液(予先将四氯化钛溶解于乙醇溶液)用水稀释至所需浓度，即1～5%(重)，然后再与浓度为0.4～0.5%(重)的成胶剂聚丙烯酰胺(分子量＞3×106)相交联，其比为1～4∶100。交联后所得冻胶的降阻性能均可达到0.7～0.8%(重)的田菁粉-硼砂冻胶所达的指标，而且在原配方中加入0.01～0.05%(重)的氧化剂(如K2S2O8等)，可使该冻胶在指定的时间破胶水化。水化后，残液中无残渣，此时的无机钛化合物又是一种粘土防膨剂。
无机钛化合物(如TiCl4)便宜、易得，采用上述配方不仅可达到和超过田菁粉-硼砂冻胶压裂液的各种性能，而且还可使成本费用降低5-16%。
权利要求
1.钛冻胶水基压裂液。它是以聚丙烯酰胺或半乳-甘露聚糖为成胶剂，一定量的氧化剂为破胶剂和少量的防乳化剂及交联剂所组成。其特征在于所采用的交联剂是无机钛化合物。
2.根据权利要求
1.所说的无机钛化合物是指四氯化钛(TiCl4)或硫酸钛(Ti(SO4)2)或硫酸亚钛(Ti2(SO4)3)。
3.根据权利要求
1和2，所述的交联剂四氯化钛溶液的配制方法，是将四氯化钛溶于乙醇溶液后，再在使用前用水稀释至所需浓度，通常为1～5%(重)。
专利摘要
钛冻胶水基压裂液是属于水基压裂液配方的改进。它是采用了无机钛化合物作为交联剂，既可在碱性条件下，也可在酸性条件下与成胶剂交联出粘弹性极好的钛冻胶。这种钛冻胶压裂液粘度高，摩阻低，破胶水化后无残渣。而且在破胶水化后，无机钛化合物又是一种良好的粘土防膨剂。该发明的压裂液不仅适用于粘土含量高的地层，而且由于无机钛化合物(如四氯化钛等)，货源广、便宜易得，所以在该发明的降阻性能都达到或超过硼冻胶压裂液的指标时，其成本可降低5～16％。
文档编号E21B43/26GK85105346SQ85105346
公开日1985年12月20日 申请日期1985年7月5日
发明者赵福麟 申请人:华东石油学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan