一种速溶型海水基高温压裂液制造技术

本发明专利技术公开了一种速溶型海水基高温压裂液，其是由下述质量百分比的原料制得：乳液型增稠剂1.0%‑2.5%、交联剂0.5%‑2.0%、转相剂0.05%‑0.1%、助排剂0.4%‑1.6%、粘土稳定剂0.3%‑0.8%、破胶剂0.01%‑0.03%，其余为海水，各组分质量百分比之和为100%。体系耐高温耐剪切性能优异，能够满足海上180OC及以上超高温储层压裂改在施工技术需求，高温流变性能突出，耐剪切性能稳定，利于携砂造缝。乳液型增稠剂溶解速度快，可以现配现用，极大地方便海上压裂改造施工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属压裂液领域，尤其涉及一种速溶型海水基高温压裂液。
技术介绍
水力压裂改造作为油气藏开发的重点增产措施，已被广泛应用于油田勘探和开发中。压裂液是水力压裂改造油气层过程中的工作液，压裂液提供了水力压裂施工作业的手段，它起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂深入人工裂缝以及压裂完成后，化学分解或破胶到低黏度，保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝的作用。压裂液性能的好坏是关系到压裂施工的成败和影响压后增产效果的一个重要因素，因此其性能的改进一直是人们致力研究的课题。目前，国内陆上压裂所使用的压裂液体系已相对比较成熟和完善，适用于30℃～200℃的压裂液体系已被人们开发和使用。国内海上压裂技术还处于起步和探索阶段，施工还主要参照和使用陆上的技术。压裂液还主要通过在陆上配制好，再用船运到现场进行施工，不能够根据现场的要求现配现用。压裂液的量达不到施工的要求，就会使施工的效果大打折扣，从而使花费比较高的钻井工作浪费。压裂液的量过量，就会使运输成本提高、压裂液的处理费用增加。同时，随着油气井开发的日趋深入，地层温度也越来越高，对压裂液的耐温性能要求也越来越高。因此，开发能够现场用海水配制的耐高温压裂液的工作势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是研制出一种能够直接使用海水配液施工的海水基高温压裂体系，该体系具有溶解速度快，耐温耐剪切性能佳、配伍性好等性能优点，为海上压裂施工提供便利，提高施工效率，降低压裂成本，为实现海上大规模压裂施工奠定基础。一种速溶型海水基耐高温压裂液，其组成及质量份数为：乳液型增稠剂1.0％-2.5％、交联剂0.5％-2.0％、转相剂0.05％-0.1％、助排剂0.4％-1.6％、粘土稳定剂0.3％-0.8％、破胶剂0.01％-0.03％，其余为海水，各组分质量百分比之和为100％。所述的乳液型增稠剂为一种反相乳液，该反相乳液为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、乙烯基吡咯烷酮四种单体聚合得到的四元共聚物，四元共聚物的分子量在800-1300万之间，四种单体的质量比为25-40:5-10:15-25:3-8。所述的交联剂为异丙醇钛、醋酸铬、氯化铬、氧氯化锆、醋酸锆、柠檬酸锆、三乙醇胺、二乙醇胺、氨水、乙二醇、醋酸、乳酸中的一种或几种与水复配而成。所述转相剂为斯班-80、吐温-80、OP-10、曲拉通中的一种或几种。所述助排剂为季铵盐类表面活性剂、聚氧乙烯烷基醇醚非离子表面活性剂与水复配而成，其质量比为0.5-1.5:1.2-3:30-50。所述的粘土稳定剂为氯化钾、氯化铵中的一种或几种。所述破胶剂为以过硫酸铵、过硫酸钾为主的胶囊破胶剂。上述乳液型增稠剂的制备方法为：将丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、乙烯基吡咯烷酮四种单体以质量比为25-40:5-10:15-25:3-8的比例制成40-60％的水溶液，并调节体系pH为5-6，另外取一定量等质量的斯班-80与吐温-20，加入到油相环己烷中，乳化剂占油相质量分数为6％-15％，搅拌分散溶解完全后缓慢将四种单体的水溶液加入到油相中，控制油水比为1.4:1-1:1，边加边强力搅拌乳化，乳化完成后充氮气30min-40min，加入氧化还原引发体系(过硫酸铵：亚硫酸氢钠＝1:2)，控制温度在30-50℃，反应5-8h，即得到最终聚合物含量为20-35％的反相乳液，外观为乳白色中等粘稠液体。上述速溶型海水基耐高温压裂液的制备方法为：将929.9-977.2份海水倒入Warning混调器中，开启搅拌，调整转速为约500-800r/min,使海水形成较大漩涡，将称量好的0.5-1份的转相剂加入到水中，然后加入10-25份乳液型增稠剂，搅拌2-3min，加入4-16份助排剂和3-8份的粘土稳定剂，继续搅拌5min，使增稠剂溶解充分，加入0.1-0.3份的破胶剂，然后缓慢加入5-20份的交联剂，直至漩涡消失，液面微微向上凸起时，停止搅拌，即形成海水基耐高温压裂液成品。本专利技术的有点及有益效果：按照行业标准《SY/T5107-2005水基压裂液性能评价方法》对形成的速溶型海水基耐高温压裂液体系进行试验评价，该压裂液的性能特点如下：(1)体系耐高温耐剪切性能优异，能够满足海上180℃及以上超高温储层压裂改在施工技术需求，高温流变性能突出，耐剪切性能稳定，利于携砂造缝。(2)乳液型增稠剂溶解速度快，可以现配现用，极大地方便海上压裂改造施工。(3)体系配伍性较好，残渣含量低，岩心伤害率低。(4)体系具有较高的粘度合低的滤失速率，利于造缝。(5)体系破胶性能好，破胶彻底，破胶液表界面张力低，利于压裂后返排施工。附图说明图1为速溶型海水基耐高温压裂液180℃流变曲线。具体实施方式实施例1：乳液型增稠剂的制备将丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、乙烯基吡咯烷酮四种单体以质量比为35:8:20:5的比例制成60％的水溶液，并调节体系pH为5.5，另外取一定量等质量的斯班-80与吐温-20，加入到油相环己烷中，乳化剂占油相质量分数为10％，搅拌分散溶解完全后缓慢将四种单体的水溶液加入到油相中，油水比为1.2:1，边加边强力搅拌乳化，乳化完成后充氮气40min，加入氧化还原引发体系(过硫酸铵：亚硫酸氢钠＝1:2)，控制温度在35℃，反应8h，即得到最终聚合物含量为27％的反相乳液。将954份海水倒入Warning混调器中，开启搅拌，调整转速为约500-800r/min,使海水形成较大漩涡，将称量好的0.8份的转相剂加入到水中，然后加入20份乳液型增稠剂，搅拌2min，加入10份助排剂和5份的粘土稳定剂，继续搅拌5min，使增稠剂溶解充分，加入0.2份的破胶剂，然后缓慢加入10份的交联剂，直至漩涡消失，液面微微向上凸起时，停止搅拌，即形成海水基耐高温压裂液成品。交联剂为氧氯化锆、醋酸锆、三乙醇胺、乳酸与水按照质量比为5:2:15:0.5:80复配而成。所述转相剂为吐温-80。助排剂为季铵盐类表面活性剂、聚氧乙烯烷基醇醚非离子表面活性剂与水复配而成，其质量比为1:2.3:35。的粘土稳定剂为氯化钾。破胶剂为过硫酸铵。该体系适用于海上油田180℃高温储层的压裂改造施工，180℃下，170S-1剪切120min后，体系剪切粘度不低于250mPa.s,见图1，满足行业标准要求。表1速溶型海水基耐高温压裂液主要性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种速溶型海水基高温压裂液，其特征在于：其是由下述质量百分比的原料制得：乳液型增稠剂1.0%‑2.5%、交联剂0.5%‑2.0%、转相剂0.05%‑0.1%、助排剂0.4%‑1.6%、粘土稳定剂0.3%‑0.8%、破胶剂0.01%‑0.03%，其余为海水，各组分质量百分比之和为100%。

【技术特征摘要】
1.一种速溶型海水基高温压裂液，其特征在于：其是由下述质量百分比的原料制得：乳液型增稠剂1.0%-2.5%、交联剂0.5%-2.0%、转相剂0.05%-0.1%、助排剂0.4%-1.6%、粘土稳定剂0.3%-0.8%、破胶剂0.01%-0.03%，其余为海水，各组分质量百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述的速溶型海水基高温压裂液，其特征在于：所述的乳液型增稠剂为一种反相乳液，该反相乳液为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、乙烯基吡咯烷酮四种单体聚合得到的四元共聚物，四元共聚物的分子量在800-1300万之间，四种单体的质量比为25-40:5-10:15-25:3-8。3.根据权利要求1所述的速溶型海水基高温压裂液，其特征在于：所述的交联剂为异丙醇钛、醋酸铬、氯化铬、氧氯化锆、醋酸锆、柠檬酸锆、三乙醇胺、二乙醇胺、氨水、乙二醇、醋酸、乳酸中的一种或几种与水复配而成。4.根据权利要求1所述的速溶型海水基高温压裂液，其特征在于：所述转相剂为斯班-80、吐温-80、OP-10、曲拉通中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的速溶型海水基高温压裂液，其特征在于：所述助排剂为季铵盐类表面活性剂、聚氧乙烯烷基醇醚非离子表面活性剂与水复配而成，其质量比为0.5-1.5:1.2-3:30-50。6.根据权利要求1所述的速溶型海水基高温压裂液，其特征在于：所述的粘土稳定剂为氯化钾、氯化铵中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的速溶型海水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王从伟，李化真，程伟，
申请(专利权)人：安徽炎胜新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34