一种压裂液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种压裂液，所述压裂液含有稠化剂、稠化助剂、助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂、交联剂、破胶剂和水，其中，所述稠化剂为羟丙基瓜胶，所述稠化助剂为高岭土。还涉及一种压裂液的制备方法，所述方法包括：(1)在搅拌下，向水中加入稠化剂，然后加入稠化助剂，然后再加入粘土稳定剂、助排剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂，搅拌均匀后得到原胶液，然后静置3-5h；(2)加入破胶剂，再加入交联剂，得到压裂液，其中，所述稠化剂为羟丙基瓜胶，所述稠化助剂为高岭土。本发明专利技术的压裂液由于含有高岭土作为稠化助剂，高温抗剪切性能好，并因此可减少稠化剂用量，从而降低压裂液成本。

Fracturing fluid and preparation method thereof

The invention relates to a fracturing fluid, the fracturing fluid containing thickening agent, thickening agent, additive, clay stabilizer, bactericidal agent, pH regulator, scale inhibitor, crosslinking agent, gel breaking agent and water, wherein the thickener is hydroxypropyl guar gum, the thickening agent for kaolin. Also relates to a preparation method of a fracturing fluid, the method comprises the following steps: (1) under stirring, adding thickening agent into the water, then adding thickening agent, and then added to the clay stabilizer, cleanup agent, bactericide, pH regulator, scale inhibitor, mixing raw glue, and then static 3-5h; (2) adding breaking agent, adding cross-linking agent, get fracturing fluid, among them, the thickener for hydroxypropyl guar gum, the thickening agent for kaolin. The fracturing fluid of the invention has the advantages of high temperature resistance to shearing, and can reduce the dosage of the thickener, so as to reduce the cost of fracturing fluid.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压裂液，及该压裂液的制备方法。
技术介绍
压裂是指利用水力作用(往油气井中注入压裂液并形成高压)，使油气层形成裂缝的一种方法。其主要作用是为了增加油气的渗流能力，提高油气产量。压裂液(fracturingfluid)是水力压裂改造油气层过程中的工作液，起着传递压力、形成和延伸裂缝、携带支撑剂的作用。压裂液及其性能是影响压裂成败的重要因素，对大型压裂来说这个因素更为突出。压裂液及其性能对能否造出一条足够尺寸的，有足够导流能力的填砂裂缝是有密切关系的。在压裂施工的各项费用中，压裂液要占1/2或更多，使用恰当性能的压裂液也是提高压裂经济效益的重要途径。好的压裂液必须具备如下的性能要求：(1)滤失少：这是造长缝、宽缝的重要性能。压裂液的滤失性主要取决于它的粘度与造壁性，粘度高则滤失少。在压裂液中添加降滤失剂能改善造壁性，大大减少滤失量。(2)悬砂能力强：压裂液的悬砂能力主要取决于粘度，压裂液只要有足够高的粘度，砂子即可完全悬浮，这对砂子在缝中的分布是非常有利的。(3)摩阻低：压裂液在管道中的摩阻越小，则在设备功率一定的条件下利用来造缝的有效功率越多。摩阻过高不仅降低了设备的利用效率，甚至由于井口压力过高而限制了施工。(4)热稳定性和抗剪切稳定性：保证液体不能由于温度升高或在机械剪切作用下而使粘度大幅度降低。(5)配伍性：压裂液进入地层后与地层中的岩石矿物接触，不应起不利于油气渗滤的物理或化学反应，例如不要引起粘土膨胀或发生沉淀而堵塞地层。这种配伍性的要求是非常重要的，往往有些低渗地层压裂后效果不佳，有部分原因就是由于配伍性不好造成的。(6)破胶快速、彻底：保证压裂液施工后能快速返排，提高施工效率。(7)残渣含量低：降低压裂液残渣对地层的伤害。(8)货源广便于配制，成本适中，经济上切实可行。近年来随着页岩气的开发热潮，对于水力压裂的配方及制备的研究比较多，研究热点主要集中在各种压裂药剂及整体配方的研究方面。如CN1869149A提出了一种高密度压裂液，可以用于超深井的开采。CN102676146A提出了一种超级胍胶压裂液，能满足高温、低渗、水敏储层压裂改造的需要。但现有的压裂液还存在着高温抗剪切性能较差，稠化剂的用量多、成本高等缺点，因此需要开发出成本更低、性能更好的压裂液。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的压裂液高温抗剪切性能差、稠化剂用量多、成本高等缺陷，提供一种高温抗剪切性能好、稠化剂用量少、成本低的压裂液，及该压裂液的制备方法。本专利技术的专利技术人在研究中意外发现，压裂液中含有高岭土作为稠化助剂，可以极大提高压裂液的高温抗剪切性，可减少稠化剂用量，降低压裂液成本。因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种压裂液，所述压裂液含有稠化剂、稠化助剂、助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂、交联剂、破胶剂和水，其中，所述稠化剂为羟丙基瓜胶，所述稠化助剂为高岭土。优选地，以所述压裂液的总重量为基准，所述稠化剂的含量为0.3-0.45重量％，所述稠化助剂的含量为0.0005-0.005重量％，所述助排剂的含量为0.3-0.5重量％，所述粘土稳定剂的含量为1-2重量％，所述杀菌剂的含量为0.1-0.15重量％，所述pH调节剂的含量为0.1-0.2重量％，所述阻垢剂的含量为0.03-0.05重量％，所述交联剂的含量为0.4-0.6重量％，所述破胶剂的含量为0.6-0.8重量％，余量为水。另一方面，本专利技术提供了一种压裂液的制备方法，所述方法包括：(1)在搅拌下，向水中加入稠化剂，然后加入稠化助剂，然后再加入粘土稳定剂、助排剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂，搅拌均匀后得到原胶液，然后静置3-5h；(2)加入破胶剂，再加入交联剂，得到压裂液，其中，所述稠化剂为羟丙基瓜胶，所述稠化助剂为高岭土。优选地，各组分的用量使得以所述压裂液的总重量为基准，所述稠化剂的含量为0.3-0.45重量％，所述稠化助剂的含量为0.0005-0.005重量％，所述助排剂的含量为0.3-0.5重量％，所述粘土稳定剂的含量为1-2重量％，所述杀菌剂的含量为0.1-0.15重量％，所述pH调节剂的含量为0.1-0.2重量％，所述阻垢剂的含量为0.03-0.05重量％，所述交联剂的含量为0.4-0.6重量％，所述破胶剂的含量为0.6-0.8重量％，余量为水。本专利技术的压裂液由于含有高岭土作为稠化助剂，高温抗剪切性能好，并因此可减少稠化剂用量，从而降低压裂液成本。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。一方面，本专利技术提供了一种压裂液，该压裂液含有稠化剂、稠化助剂、助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂、交联剂、破胶剂和水，其中，稠化剂为羟丙基瓜胶，稠化助剂为高岭土。本专利技术旨在通过压裂液中含有稠化助剂高岭土，从而实现专利技术目的，即提高压裂液的高温抗剪切性能，减少压裂液中稠化剂用量，从而降低压裂液成本。本专利技术中，以压裂液的总重量为基准，稠化助剂的含量优选为0.0005-0.005重量％，由于含有稠化助剂，能够提高压裂液的高温抗剪切性，因此，稠化剂的用量可适当降低，例如，以压裂液的总重量为基准，稠化剂的含量可以为0.3-0.45重量％。对于其他组分，可以为本领域常规的含量，例如，以压裂液的总重量为基准，助排剂的含量可以为0.3-0.5重量％，粘土稳定剂的含量可以为1-2重量％，杀菌剂的含量可以为0.1-0.15重量％，pH调节剂的含量可以为0.1-0.2重量％，阻垢剂的含量可以为0.03-0.05重量％，交联剂的含量可以为0.4-0.6重量％，破胶剂的含量可以为0.6-0.8重量％，余量为水。本专利技术中，助排剂可以采用本领域常用的各种助排剂，助排剂一般由溶剂和溶质组成，溶质优选为氟碳、烷基多苷和阴离子表面活性剂中的至少一种，溶剂优选为异丙醇与水的混合物或乙醇与水的混合物。溶质与溶剂的重量比优选为1：15-25，溶剂中，异丙醇或乙醇与水的重量比优选为1：3-5。本专利技术中，粘土稳定剂可以采用本领域常用的各种粘土稳定剂，优选为氯化钾或氯化铵。本专利技术中，杀菌剂可以采用本领域常用的各种杀菌剂，优选为戊二醛、甲醛和四羟甲基硫酸磷中的至少一种。本专利技术中，pH调节剂可以采用本领域常用的各种pH调节剂，优选为氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。本专利技术中，阻垢剂可以采用本领域常用的各种阻垢剂，优选为乙二胺四乙酸二钠、水解聚马来酸酐、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸和羟基乙叉二膦酸中的至少一种。本专利技术中，交联剂可以采用本领域常用的各种交联剂，优选为硼砂、四硼酸钾、有机硼混合物中的至少一种。对于有机硼混合物无特殊要求，可以采用本领域常用的有机硼混合物，例如可以由硼砂、丙三醇、山梨糖醇、氢氧化钠和水组成，其中，硼砂、丙三醇、山梨糖醇、氢氧化钠和水的重量比可以为20：15：13.3：1.7：50。本专利技术中，破胶剂可以采用本领域常用的各种破胶剂，优选为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化苯甲酰和胶囊破胶剂中的至少一种。第二方面，本专利技术提供了一种压裂液的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压裂液，其特征在于，所述压裂液含有稠化剂、稠化助剂、助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂、交联剂、破胶剂和水，其中，所述稠化剂为羟丙基瓜胶，所述稠化助剂为高岭土。

【技术特征摘要】
1.一种压裂液，其特征在于，所述压裂液含有稠化剂、稠化助剂、助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂、交联剂、破胶剂和水，其中，所述稠化剂为羟丙基瓜胶，所述稠化助剂为高岭土。2.根据权利要求1所述的压裂液，其中，以所述压裂液的总重量为基准，所述稠化剂的含量为0.3-0.45重量％，所述稠化助剂的含量为0.0005-0.005重量％，所述助排剂的含量为0.3-0.5重量％，所述粘土稳定剂的含量为1-2重量％，所述杀菌剂的含量为0.1-0.15重量％，所述pH调节剂的含量为0.1-0.2重量％，所述阻垢剂的含量为0.03-0.05重量％，所述交联剂的含量为0.4-0.6重量％，所述破胶剂的含量为0.6-0.8重量％，余量为水。3.根据权利要求1或2所述的压裂液，其中，所述助排剂由溶剂和溶质组成，所述溶质为氟碳、烷基多苷和阴离子表面活性剂中的至少一种，所述溶剂为异丙醇与水的混合物或乙醇与水的混合物。4.根据权利要求3所述的压裂液，其中，所述溶质与所述溶剂的重量比为1：15-25，所述溶剂中，异丙醇或乙醇与水的重量比为1：3-5。5.根据权利要求1或2所述的压裂液，其中，所述粘土稳定剂为氯化钾或氯化铵。6.根据权利要求1或2所述的压裂液，其中，所述杀菌剂为戊二醛、甲醛和四羟甲基硫酸磷中的至少一种。7.根据权利要求1或2所述的压裂液，其中，所述pH调节剂为氢氧化钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，高敏，曹晓磊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11