专利名称:聚多元酯水基冻胶高温压裂液的制作方法
聚多元酯水基冻胶高温压裂液，是一种新型原料组成的水基冻胶压裂液。
压裂工艺是油田开发中，增加油(气)井产量和水井增注的重要措施。其压裂液性能优劣，直接影响压裂效果。目前采用的以植物胶、聚合物为成胶剂，高价金属离子为交联剂，氧化剂为破胶剂等组成的水基冻胶压裂液，虽然都有较好的粘弹性和较高的粘度，但抗剪切、耐高温性差，在现场施工中，经过泵入、管线、炮眼等强烈机械剪切或深井高温影响后，粘度大幅度下降，携砂能力降低，支撑裂缝半径能力随之减小，从而极大地影响了压裂效果。
本发明的目的是，针对目前采用的以植物胶、聚合物为成胶剂的硼、铝、钛等冻胶压裂液，其抗剪切、耐高温性能差，不能满足深井高温及大型压裂施工要求这一缺点，而研制成一种聚多元酯为成胶剂，高价金属离子为交联剂，双氧水为破胶剂等按一定配比组成聚多元酯水基冻胶高温压裂液。
本发明的聚多元酯水基冻胶高温压裂液，形成过程分述如下一、聚多元酯成胶剂以废聚酯(涤纶下脚料)即对苯二甲酸乙二醇酯与多元醇，经过酯交换后，再与丙烯酸形成聚多元酯。其水溶液为成胶剂。
1.酯交换废聚酯或与废聚酯有效成份相同的化工原料(对苯二甲酸)与多元醇进行酯交换，生成对苯二甲酸β、γ-二羟基酯。而废聚酯中含有为使纤维消光的四价钛离子。其酯交换最佳配方废聚酯(或对苯二甲酸) 40～60%(重)多元醇 60～40%(重)
温度 200～260℃(重)2.聚多元酯成胶剂的形成对苯二甲酸β、γ-二羟基酯与丙烯酸在过硫酸钾-亚硫酸氢钠的引发下，生成聚多元酯。其水溶液为成胶剂。配方为对苯二甲酸β、γ-二羟基酯 8～10%(重)水 45～55%(重)丙烯酸 39～45%(重)烧碱 4～6%(重)过硫酸钾 0.4～0.7%(重)亚硫酸氢钠 0.2～0.4%(重)制备过程将对苯二甲酸β、γ-二羟基酯、水、丙烯酸投入釜中，均匀搅拌，再加入烧碱水搅匀，依量加入引发剂(过硫酸钾-亚硫酸氢钠)，粘度增加后，放料装桶冷却即可。
二、聚多酯成胶剂与高价金属离子交联成性质不同的冻胶1.成胶剂与浓度为5%(重)的硫酸铬钾，按100∶1～50加热(30～40℃)交联成PH值为3～4.5的酸性冻胶;
2.成胶剂与浓度为5%(重)的硫酸铬钾+5%(重)的烧碱水按100∶2～28交联成PH值为6～10的酸至碱性冻胶;
3.成胶剂与浓度5%(重)的锆(Zr+4)盐或浓度为5%(重)的钛、(Ti+4)盐，分别按100∶1～10交联成PH值为3～4.5的酸性冻胶。
在成胶剂中，加入高价离子后，缓慢加入烧碱水时，可以迅速成冻。
以上冻胶不加破胶剂时，是一种优质的堵水剂。
三、高效破胶该压裂液，采用强氧化剂双氧水作破胶剂。按成胶剂的5/万～10/万加入双氧水。其加入量是根据地层温度及所需反排时间而定。
用以上不同高价金属离子交联成的聚多元酯水基冻胶高温压裂液，其突出的特点是1.抗剪切、耐高温(一般150℃以上)性能强，粘温性好的，见表1-6。说明该压裂液。各项性能指标均优于目前所使用的压裂液，它更适用于深井大型压裂施工。
2.该压裂液中的破胶剂，是强氧化剂双氧水，破胶彻底，无残渣，水化液粘度小、易排。另外，双氧水能氧化地层孔隙喉道中的有机胶结构，提高地层渗透率。通过岩心伤害试验表明该压裂液对地层伤害率低，并能提高地层渗透率29～78%。该发明的另一特点是由于原料中含有四价钛离子，因而它既是碱性冻胶，又可防止粘土膨胀。
3.该压裂液所用原料货源广，便宜易得，生产工艺简单，其成本费用每方可比甲叉基压裂液降低20%以上。
采用聚多元酯水基冻胶高温压裂液进行现场施工，对油、气、水井压裂均取得显著效果。如图东4＃(井深2000米左右)原用聚丙烯酰胺甲叉基压裂液压裂两次均未成功，而采用本压裂液进行压裂，产气量增加十倍(压前2916方/日，压后30887方/日)，四口油井增产原油1～4倍;注水井则收到了日注100方、连续三个月不递减的好效果。
高温抗剪切试验数据 表2成胶剂浓度 剪切速率 时间 温度 粘度%(重) 秒-1分 ℃ C.P0.6 468 40 90 467-2180.6 468 40 120 312-187几种压裂液抗剪切对比表 表3
注常温常压下，用吴英混调器2500转/分测试。
权利要求
1.一种水基冻胶压裂液，其发明特征是以聚多元酯为成胶剂，高价金属离子为交联剂，双氧水为破胶剂等按一定配比组成的聚多元酯水基冻胶高温压裂液。
2.根据权利要求
(1)所述的聚多元酯成胶剂其原料与配比为对苯二甲酸β、γ-二羟基酯 8～10%(重)水 45～55%(重)丙烯酸 39～45%(重)烧碱 4～6%(重)过硫酸钾 0.4～0.7%(重)亚硫酸氢钠 0.2～0.4%(重)对苯二甲酸β、γ-二羟基酯形成配方废聚酯(或对苯二甲酸) 40～60%(重)多元醇 60～40%(重)温度 200～260℃
3.根据权利要求
(1)所述的高价金属离子交联剂与成胶剂配比是(A)成胶剂与浓度为5%(重)的硫酸铬钾，按100∶1～50加热交联;(B)成胶剂与浓度为5%(重)的硫酸铬钾+5%(重)的烧碱水按100∶2～28交联;(C)成胶剂与浓度5%(重)的锆盐或浓度5%(重)的钛盐，分别按100∶1～10交联。
4.根据权利要求
(1)所述的双氧水破胶剂，按成胶剂的5/万～10/万加入。
专利摘要
聚多元酯水基冻胶高温压裂液，是一种新型原料组成的水基冻胶压裂液。该压裂液，由聚多元酯为成胶剂，高价金属离子为交联剂，双氧水为破胶剂等按一定配比组成的聚多元酯水基冻胶高温压裂液。由于该压裂液具有较高的抗剪切、耐高温(150℃以上)、防粘土膨胀、对地层伤害率低等优点，所以更适用于深井大型压裂。该压裂液所需的原料，便宜易得，生产工艺简单。
文档编号C08L67/02GK86103088SQ86103088
公开日1987年11月11日 申请日期1986年5月6日
发明者孙励, 孙竹梅, 肖越峰, 靳妙兰 申请人:长庆石油勘探局勘探开发研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan