一種含單過硫酸氫鉀的羥丙基瓜膠壓裂液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于石化領域，尤其設及一種含單過硫酸氨鐘的徑丙基瓜膠壓裂液。
【背景技術】
[0002] 水力壓裂是低滲-特低滲儲層增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要措施之一，徑丙基瓜爾膠應用于水 力壓裂始于20世紀60年代，經(jīng)過長期的完善與發(fā)展，W棚交聯(lián)為主要形式的徑丙基瓜爾膠 已成為現(xiàn)階段應用最為廣泛的水基壓裂體系，在延長油田的使用量更是占到了壓裂總井次 的95%W上。隨著油氣田在進一步生產(chǎn)開發(fā)過程中，壓裂對油氣井近井地帶因殘渣、破膠不 徹底等均造成不同程度的傷害和導流能力損失，使得壓裂達不到預期效果。運是由于徑丙 基瓜膠本身屬于植物膠含有少量水不溶物，即使壓裂破膠后仍含有一定量的殘渣，運些殘 渣難W進入儲層孔隙內(nèi)部，導致油氣產(chǎn)量下降，注入井壓上升，注入量下降。如何清除徑丙 基瓜爾膠壓裂液殘渣對儲層造成的傷害是提高石油與天然氣產(chǎn)量的關鍵所在。
[0003] 在壓裂施工中，對于水基瓜膠壓裂液產(chǎn)生的殘渣，國內(nèi)外各油田分別采用了改性 瓜膠技術、生物酶破膠降解技術、穩(wěn)定Cl〇2降解技術、皿S/皿Y-1降解技術W及芬頓試劑/ AI^復合降解技術等，運些技術對降低壓裂液的殘渣及巖屯、傷害均起到一定的效果，但存在 成本高且施工程序復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種破膠迅速且殘渣降解效果好的含單過硫酸氨鐘的徑 丙基瓜膠壓裂液。
[0005] 本發(fā)明提供一種含單過硫酸氨鐘的徑丙基瓜膠壓裂液，由原膠液和交聯(lián)劑組成， 所述徑丙基瓜膠壓裂液中單過硫酸氨鐘加入量為5-20ppm。
[0006] 所述原膠液由W下質量百分含量的成分組成： 徑丙基瓜爾膠 0. 1-0. 5〇/〇; 破乳助排劑 0. 2-0. 4%; 粘上穩(wěn)定劑 0. 1-0. 4〇/〇; 單過硫酸氨鐘 5-20ppm; 余量為水。
[0007] 所述交聯(lián)劑為無機棚交聯(lián)劑與破膠劑的混合物。
[0008] 所述無機棚交聯(lián)劑為棚砂，所述破膠劑為過硫酸錠。
[0009] 所述過硫酸錠含量為總質量的0. 01-1. 3%。
[0010] 所述棚砂含量為總質量的0. 7-1%。
[0011] 所述交聯(lián)劑中還含有低溫破膠引發(fā)劑，所述低溫破膠引發(fā)劑含量為總質量的 0. 1%〇
[0012] 所述的原膠液與所述交聯(lián)劑的體積比為100:10。
[0013] 本發(fā)明還提供一種上述含單過硫酸氨鐘的徑丙基瓜膠壓裂液的制備方法，包括W 下步驟： (1) 攬拌情況下，按比例將徑丙基瓜爾膠、單過硫酸氨鐘、粘±穩(wěn)定劑和破乳助排劑加 入清水中，攬拌5min，得到原膠液； (2) 在攬拌下，依次向原膠液中加入棚砂、破膠劑，攬拌至溶液充分混合，得到壓裂液。
[0014] 步驟（2)中還加入有低溫破膠引發(fā)劑，所述低溫破膠引發(fā)劑加入量為0. 1%。
[0015] 本發(fā)明具有如下有益效果： 該徑丙基瓜膠壓裂液使用單過硫酸氨鐘后不但具有殺菌效果，而且提高破膠速度，另 外與壓裂液中過硫酸錠形成復合破膠系統(tǒng)，進一步提高破膠速度和降殘渣效果，且單過硫 酸氨鐘成本低，對地層水質無任何污染。
【附圖說明】
[0016] 圖1為實施例1得到的壓裂液破膠液的殘渣隨抑變化曲線。
【具體實施方式】
[0017] 下面通過給出的具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。 [001引 實施例1 制備原膠液：按比例將0. 3%HPG(徑丙基瓜爾膠)+0. 3%YCNW(粘±穩(wěn)定劑)+0. 3%YCZP(破乳助排劑）加入水中，攬拌5min后形成原膠液。
[0019]將上述原膠液加入化pmPMPS(單過硫酸氨鐘)，在30°C下恒溫放置72小時，檢測 原膠液粘度隨時間變化情況，如表1所示。
[0020] 表 1
從表1可W看出，在30°C，7化內(nèi)，加入PMI^的原膠液粘度基本沒變，說明在原膠液中 的單過硫酸氨鐘具有良好的殺菌性。
[002。 在原膠液中加入的PMPS(單過硫酸氨鐘）與交聯(lián)劑中APS(過硫酸錠）和XD(低 溫破膠引發(fā)劑）與B(棚砂）構成壓裂液的交聯(lián)破膠液體系，在棚砂的基礎上加入不同物質， 可W得到如表2所示結果。
[0022]表 2
由上表可W看出：加入PMI^能夠促進破膠液殘渣降解，其破膠時間雖然較AI^慢，但是 它對壓裂破膠液的殘渣降解作用效果明顯較AI^好；在同樣條件下，當PMPS/AI^復配后較 單劑AI^將破膠時間縮短近60min，破膠液殘渣降低79mg/l，較單劑PMI^將破膠時間縮短 近240min，破膠液殘渣降低44mg/L。由此可見，單獨加入單過硫酸氨鐘可W降低破膠后殘 渣含量，當其與過硫酸錠、低溫破膠引發(fā)劑單獨配合使用時，具有降低破膠時間的效果，而 當Ξ者共同構成破膠體系時，破膠時間顯著降低，同時殘渣含量也明顯下降。
[0023] 在1. 0%B+1. 0%APS+0. 1%XD+X%PMPS形成的交聯(lián)劑體系下，在原膠液中加入不同量 的單過硫酸氨鐘，在30°C下，單過硫酸氨鐘（PMPS)不同加量對徑丙基瓜爾膠壓裂液破膠性 能的影響，結果如表3所示。
[0024]表 3
通過表3看出：單劑作用效果較協(xié)同作用差。在過硫酸錠和引發(fā)劑存在時，隨著PMPS加量的增加，破膠時間隨之減少；在30°C下，在原膠液中加入20ppm的PMI^較未加可將壓 裂液破膠時間縮短了 30min，由此可見，在破膠液中加入PMI^對壓裂液的破膠有加速作用。 [00巧]采用本發(fā)明中殘渣降解體系與現(xiàn)有徑丙基瓜膠壓裂液降解體系進行比較，如表4 所示。
[0026] 表 4
通過該表可W看出本發(fā)明的破膠體系，其破膠時間顯著降低，同時殘渣液遠低于現(xiàn)有 破化體系。
[0027] 本發(fā)明通過調(diào)節(jié)原膠液的抑值然后將交聯(lián)液按最佳交聯(lián)比加入原膠液中，放置 化后測其殘渣含量，考察了PMPS/AI^在不同抑值環(huán)境下對壓裂破膠液殘渣的影響。結果 如圖1所示。
[002引由圖1可見，隨著抑值降低，壓裂液破膠液的殘渣隨之降低。因此在適當?shù)囊种?條件下，PMPS/AI^不僅穩(wěn)定性好，而且作用時間長，破膠效果好，相反破膠效果就差。由圖1 可見，PMPS/AI^在偏酸性的環(huán)境下（pH=6. 0)可W最大限度的發(fā)揮其破膠作用效果。
[0029]依據(jù)S3500激光粒度分析儀，考察了APS(原配方）和不同復合降解體系對壓裂液 破膠液中的固體顆粒體積濃度、平均粒徑和中值粒徑影響，結果如表5所示。
[0030]表 5
殘渣含量測定方法和中值粒徑測定方法如下： 殘渣含量測定：把徹底破膠的破膠液全部移入已烘干恒量的離屯、管中，在（3000 +10)r/min的轉速下離屯、30min，然后慢慢傾倒出上層清液，再用蒸饋水洗涂破膠容器后倒入離 屯、管中，用玻璃棒攬拌洗涂殘渣樣品，離屯、20min，傾倒上層清液，殘渣在（105 ± 1) °C條件 下烘干至恒重，稱重，得到殘渣含量。
[0031] 中值粒徑測定：按照激光粒度儀操作步驟對儀器進行校準之后，把收集好徹底破 膠的破膠液全部倒入激光粒度儀的容器中，（注意一定要將樣品倒入有綠色范圍的指示中 然后進行實驗測定）從而得出粒徑中值。
[0032] 通過表5可知，原配方壓裂破膠液的中值粒徑明顯大于復合體系作用后的壓裂 破膠液。在原配方中加入化與未加入比較，破膠液中固體顆粒體積濃度由原來的 0. 00980%下降到0. 0590%下降近40% ;中值粒徑由原來的113. 7um下降到68. 45um下降 近40%。使得大顆粒粒徑的固體明顯下降，說明PMI^對壓裂液中聚合物及其超大分子的降 解有顯著的作用。
[003引實施例2 制備原膠液：按比例將0. 5%HPG(徑丙基瓜爾膠)+0. 4%YCNW(粘±穩(wěn)定劑)+0. 4%YCZP(破乳助排劑）加入水中，攬拌5min后形成原膠液。
[0034] 將上述原膠液加入化pm單過硫酸氨鐘，在30°C下恒溫放置72小時，檢測原膠液粘 度隨時間變化情況，得到如實施例1所述類似結果，說明在原膠液中的單過硫酸氨鐘具有 良好的殺菌性。
[0035] 在原膠液中加入的PMPS(單過硫酸氨鐘）與交聯(lián)劑中過硫酸錠和低溫破膠引發(fā)劑 與棚砂構成壓裂液的交聯(lián)破膠液體系，通過考察在棚砂的