一種適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠 壓裂液。
【背景技術(shù)】：
[0002] 致密油儲(chǔ)層具有低孔、低滲、低豐度的特點(diǎn)，為有效動(dòng)用多采取大型壓裂，其施工 規(guī)模大、施工平均加砂量在300m 3w上，單層用液量達(dá)到1500-3000m3,施工排量在10-16mV min左右。為滿足大型壓裂高效、低成本施工改造的需求，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、高效益的施 工，一般采用工廠化作業(yè)模式。由于儲(chǔ)層物性較差，壓裂改造的難度較大，稠化劑濃度越大， 壓裂液破膠后的殘?jiān)驮蕉?，堵塞油氣滲流通道，降低人工裂縫的導(dǎo)流能力，因而要求用于 致密油儲(chǔ)層壓裂液具有良好的耐溫性能前提下，還要保證較低的殘?jiān)埬z損害；采用工廠 化施工，為滿足大排量施工的要求，壓裂液使用量非常大，因而要求連續(xù)供液能力要強(qiáng)。
[0003] 常用的壓裂工藝使用的壓裂液體系W植物膠壓裂液體系為主，體系包括稠化劑、 交聯(lián)劑及其他添加劑，稠化劑通常為輕丙基改性脈膠干粉，交聯(lián)劑為有機(jī)測等，在9(TC條 件下為保證良好的耐溫耐剪切性能，稠化劑的濃度一般在0. 5%左右，其性能滿足SY/T 6376-2008《壓裂液通用技術(shù)條件》中有關(guān)水基壓裂液通用技術(shù)指標(biāo)，其殘?jiān)吭?00mg/ L左右。采用原有的壓裂液配方，稠化劑濃度越大，壓裂液破膠后的殘?jiān)蕉?，易堵塞油氣滲 流通道，降低人工裂縫的導(dǎo)流能力，影響壓裂效果；采用原有的壓裂液配方，使用橋裝配液 設(shè)備，普通瓜膠干粉，最大配制速度6mVmin左右，但是在配制過程中由于干粉比例大，需要 溶脹時(shí)間長，攬拌過程中易出現(xiàn)大量泡沫，影響配制速度和配液質(zhì)量。
[0004] 降低稠化劑使用濃度，不但可提高配液質(zhì)量、速度，而且可W減少壓裂液殘?jiān)驓?膠。在滿足9(TC儲(chǔ)層壓裂施工的前提下，盡量降低稠化劑濃度成為關(guān)鍵。既可W解決配制 中的泡沫過多，溶脹慢的問題，減少對(duì)地層導(dǎo)流能力的傷害，同時(shí)可W大幅降低壓裂液的成 本，從提高配液速度、質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高壓裂效果幾方面保障工廠化壓裂的有效實(shí) 施。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 本發(fā)明在于克服【背景技術(shù)】中存在的工廠化壓裂中壓裂液增稠劑用量高的問題，而 提供一種適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液。該適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠 壓裂液，能夠保證在攜砂性能（耐溫耐剪切性能不變）的前提下提高交聯(lián)劑性能，減少稠化 劑用量，達(dá)到低濃度壓裂液同樣滿足壓裂需求的目的。
[0006] 本發(fā)明解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達(dá)到；該適用于工廠化壓裂的低濃度植 物膠壓裂液，一種適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液，其組分及配比按重量百分比 如下；輕丙基脈膠0.25%-0.3%,低濃度交聯(lián)劑0.3%,粘±穩(wěn)定劑0. 1%,助排劑0. 1%, 破乳劑0. 1%，抑調(diào)節(jié)劑0. 1%，抑調(diào)節(jié)助劑0.02%，破膠劑0.04%，破膠助劑0.01%。
[0007] 所述的粘±穩(wěn)定劑為1〇1粘±穩(wěn)定劑；助排劑為YF助排劑；破乳劑為PRJ破乳劑； pH調(diào)節(jié)劑為碳酸軸；pH調(diào)節(jié)助劑為碳酸氨軸；破膠劑為過硫酸鐘；破膠助劑為亞硫酸軸。
[0008] 所述的低濃度交聯(lián)劑制備包括W下步驟：
[000引 a.制備抑環(huán)境；氨氧化軸質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%，即氨氧化軸質(zhì)量占水溶液質(zhì)量的百分 數(shù)；
[0010] b.控制反應(yīng)溫度；反應(yīng)蓋溫度在9(TC~95C。
[0011] C.馨合反應(yīng)；測砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、五羥基己酸軸質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%、甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù) 5%，在氨氧化軸溶液中反應(yīng)化；繼續(xù)加入甘露醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，山梨醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%， 充分反應(yīng)她，自然冷卻，制備低濃度交聯(lián)劑。出品為淡黃色透明液體。
[0012] 新型低濃度交聯(lián)劑，使用常規(guī)有機(jī)測交聯(lián)劑，當(dāng)輕丙基脈爾膠溶液的濃度低于 0.3%時(shí)不交聯(lián)，如果增加測交聯(lián)體系的分子半徑則可在降低輕丙基脈膠的溶液濃度時(shí) (低于0.3%)也保證其交聯(lián)。解決方案為使用新的配位體與測交聯(lián)單體絡(luò)合，實(shí)現(xiàn)測交聯(lián) 劑的分子半徑和體積同時(shí)增大，從而實(shí)現(xiàn)更低濃度條件下的交聯(lián)凍膠。
[0013] 通過對(duì)測交聯(lián)劑交聯(lián)機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)測交聯(lián)反應(yīng)中，脈爾膠的濃度存在 臨界濃度值，當(dāng)其濃度低于臨界濃度時(shí)，無法交聯(lián)成凍膠。而測交聯(lián)體系的分子半徑直接影 響臨界濃度值，分子半徑越大，所需脈爾膠臨界濃度越小，因此可W從交聯(lián)分子結(jié)構(gòu)入手， 使用新的配位體與測交聯(lián)單體絡(luò)合，實(shí)現(xiàn)測交聯(lián)劑的分子半徑和體積同時(shí)增大，調(diào)整測交 聯(lián)的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)更低濃度條件下的交聯(lián)凍膠。
[0014] 本發(fā)明與上述【背景技術(shù)】相比較可具有如下有益效果；該適用于工廠化壓裂的低濃 度植物膠壓裂液，將原有的增稠劑濃度從0. 5%降低至0. 3%~0. 25%，使用低濃度交聯(lián)劑 解決脈膠濃度低，順式鄰位羥基交聯(lián)基團(tuán)少，空間間距大，常規(guī)交聯(lián)劑無法交聯(lián)的問題。低 濃度交聯(lián)劑的交聯(lián)離子體積半徑大，可W連接大間距的羥基交聯(lián)集團(tuán)，形成高強(qiáng)度的化學(xué) 鍵，形成穩(wěn)固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而保證其交聯(lián)后的凍膠壓裂液的剪切性能能夠滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的要求，順利完成施工。使用工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液進(jìn)行大規(guī)模壓裂施工，能夠 部分解決使用橋裝配液設(shè)備配制壓裂液中由于干粉比例大，需要溶脹時(shí)間長，攬拌過程中 易出現(xiàn)大量泡沫，影響配制速度和配液質(zhì)量的難題，其更重要的作用是可W大幅度的減少 壓裂液增稠劑的用量，降低壓裂液成本，W-口大規(guī)模壓裂液一般用液l〇〇〇m3計(jì)算，可少 用增稠劑2.化~2. 5t。
【具體實(shí)施方式】：
[0015] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[0016] 制備低濃度交聯(lián)劑：
[0017] a.制備抑環(huán)境；氨氧化軸質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%，即氨氧化軸質(zhì)量占水溶液質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)， 下同；
[0018] b.控制反應(yīng)溫度；反應(yīng)蓋溫度在9(TC ;
[0019] C.馨合反應(yīng)：將測砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、五羥基己酸軸質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%、甘油質(zhì)量分 數(shù)5%，加到氨氧化軸溶液中反應(yīng)化；繼續(xù)加入甘露醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，山梨醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù) 2%，充分反應(yīng)她，自然冷卻，制備低濃度交聯(lián)劑。出品為淡黃色透明液體。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 稱取輕丙基脈膠250g、低濃度交聯(lián)劑300肖、粘±穩(wěn)定劑WDJ為lOOg、壓裂用助排劑 YF為lOOg、破乳劑PRJ為lOOg、碳酸軸lOOg、碳酸氨軸20g、過硫酸鐘40g、亞硫酸軸lOg配 制成本發(fā)明壓裂液。
[002引 實(shí)施例2
[0023] 稱取輕丙基脈膠300g、低濃度交聯(lián)劑300肖、粘±穩(wěn)定劑WDJ為lOOg、壓裂用助排劑 YF為lOOg、破乳劑PRJ為lOOg、碳酸軸lOOg、碳酸氨軸20g、過硫酸鐘40g、亞硫酸軸lOg配 制成本發(fā)明壓裂液。
[0024] 實(shí)施例采用的粘±穩(wěn)定劑WDJ生產(chǎn)廠家為大慶市薩爾圖區(qū)勇峰化學(xué)添加劑廠；壓 裂用助排劑YF生產(chǎn)廠家為大慶市奧普?qǐng)位ぶ鷦┯邢薰?；破乳劑PRJ生產(chǎn)廠家為大慶市 奧普?qǐng)位ぶ鷦┯邢薰尽?br>[00巧]按照SY/T 6376-2008《壓裂液通用技術(shù)條件》中有關(guān)水基壓裂液通用技術(shù)指標(biāo)要 求，實(shí)施例工廠化壓裂液體系的性能如表1如下：
[0026] 表1工廠化壓裂液體系的性能
[0027]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液，其組分及配比按重量百分比如下： 羥丙基胍膠0. 25%-0. 3%，低濃度交聯(lián)劑0. 3%，粘土穩(wěn)定劑0. 1%，助排劑0. 1%，破乳劑 0. 1%，pH調(diào)節(jié)劑0. 1%，pH調(diào)節(jié)助劑0. 02%，破膠劑0. 04%，破膠助劑0. 01%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液，其特征在 于：所述的粘土穩(wěn)定劑為WDJ粘土穩(wěn)定劑；助排劑為YF助排劑；破乳劑為PRJ破乳劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液，其特征在于：pH 調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉；pH調(diào)節(jié)助劑為碳酸氫鈉；破膠劑為過硫酸鉀；破膠助劑為亞硫酸鈉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液，其特征 在于：所述的低濃度交聯(lián)劑制備包括以下步驟： a. 制備pH環(huán)境：氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%，即氫氧化鈉質(zhì)量占水溶液質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)； b. 控制反應(yīng)溫度：反應(yīng)釜溫度在90°C ~ 95°C ; c. 螯合反應(yīng)：將硼砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、五羥基己酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%、甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%，加 到氫氧化鈉溶液中反應(yīng)5h ;繼續(xù)加入甘露醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，山梨醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，充分反 應(yīng)8h以上，自然冷卻；制備低濃度交聯(lián)劑，出品為淡黃色透明液體。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液。主要解決了現(xiàn)有工廠化壓裂中壓裂液增稠劑用量高的問題。其特征在于：其組分及配比按重量百分比如下：羥丙基胍膠0.25%-0.3%,低濃度交聯(lián)劑0.3%,粘土穩(wěn)定劑0.1%,助排劑0.1%,破乳劑0.1%,pH調(diào)節(jié)劑0.1%,pH調(diào)節(jié)助劑0.02%,破膠劑0.04%,破膠助劑0.01%。該適用于工廠化壓裂的低濃度植物膠壓裂液，能夠保證在攜砂性能的前提下提高交聯(lián)劑性能，減少稠化劑用量，達(dá)到低濃度壓裂液同樣滿足壓裂需求的目的。
【IPC分類】C09K8-68
【公開號(hào)】CN104673269
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510116567
【發(fā)明人】張海龍, 蘭乘宇, 曹輝輝, 韓春才, 武建永, 張哲明, 鄭奕璇
【申請(qǐng)人】中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日