一种碳烃无水压裂液用交联促进剂及碳烃无水压裂液制造技术

本发明专利技术公开了一种碳烃无水压裂液用交联促进剂，每100mL交联促进剂中含有3g～10g碱金属氢氧化物，0.6g～1.5g硫酸铁，50mL～90mL有机醇；所述有机醇为乙醇、乙二醇和丙二醇中的一种或几种。此外，本发明专利技术还提供一种采用所述交联促进剂制备的碳烃无水压裂液，包括基液、胶凝剂和交联促进剂；该碳烃无水压裂液成胶后经破胶加入再成胶促进剂和胶凝剂后可以形成二次利用压裂液。本发明专利技术的交联促进剂可以有效改善压裂液的粘度和成胶性能，提高压裂液的耐温性、抗剪切性以及破胶能力，该压裂液破胶后可以二次利用，耐温性能良好，有利于在非常规储层的开发和应用。

A crosslinking accelerator and hydrocarbon free fracturing fluid for carbon hydrocarbon anhydrous fracturing fluids

The invention discloses a crosslinking accelerator for anhydrous fracturing fluid of carbon hydrocarbon, which contains 3g-10g alkali metal hydroxide, 0.6g-1.5g ferric sulfate and 50mL-90mL organic alcohol per 100mL crosslinking accelerator; the organic alcohol is one or several of ethanol, ethylene glycol and propylene glycol. In addition, the invention also provides an anhydrous carbonate fracturing fluid prepared by the crosslinking accelerator, including a base fluid, a gelling agent and a crosslinking accelerator; the carbonate anhydrous fracturing fluid can form a secondary utilization fracturing fluid after gelling is broken, and the gelling accelerator and a gelling agent are added. The cross-linking accelerator of the invention can effectively improve the viscosity and gelling performance of the fracturing fluid, and improve the temperature resistance, shear resistance and gel breaking ability of the fracturing fluid. The fracturing fluid can be reused after gel breaking, and has good temperature resistance, which is beneficial to the development and application of unconventional reservoirs.

【技术实现步骤摘要】
一种碳烃无水压裂液用交联促进剂及碳烃无水压裂液
本专利技术属于油田化学及压裂增产
，具体涉及一种碳烃无水压裂液用交联促进剂及碳烃无水压裂液。
技术介绍
目前，油气需求量日益增长，而常规油气产量却不断下降，因此，致密砂岩气、煤层气和页岩气等非常规油气资源已经引起了世界各国的高度重视。我国非常规油气资源非常丰富，而非常规油气储层具有低孔、低渗，储层物性差的特点，且通常表现出很强的水敏性，而使用常规的水基压裂液极易对储层造成水锁，使储层渗透率降低，对储层造成伤害，从而影响压裂效果。无水压裂在整个压裂过程中基本不需要水，其中油基压裂液是一类理想的适用于水敏、酸敏、低渗及低能地层的压裂液体系，具有工艺、技术和经济上的开发价值。国内油基压裂液主要由原油、胶凝剂和破胶剂等组成，其中胶凝剂是压裂液中关键组分，因为其结构中的烷基碳链分布与所选原油或柴油之间存在一定的对应关系，并且其性能直接影响到压裂液的质量。目前，国内外的油基压裂液体系正朝着适应强、低成本、耐高温和环保的方向发展，已形成适用于低渗、高温或强水敏性地层的可连续施工压裂液体系。但国内在低伤害可连续施工压裂液体系的研究与应用还处于起步阶段。对于成胶时间的可控性和扩大压裂液的耐温范围是促进压裂液体系适用不同操作工况的重要举措。同时，简化压裂液的成胶过程从而简化施工工艺，是减少压裂施工成本的关键措施。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种碳烃无水压裂液用交联促进剂及采用该交联促进剂制备的碳烃无水压裂液。该交联促进剂可以有效改善压裂液的粘度和成胶性能，提高压裂液的耐温性、抗剪切性以及破胶能力，该压裂液破胶后可以二次利用，耐温性能良好，有利于在非常规储层的开发和应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种碳烃无水压裂液用交联促进剂，其特征在于，每100mL交联促进剂中含有3g～10g碱金属氢氧化物，0.6g～1.5g硫酸铁，50mL～90mL有机醇；所述有机醇为乙醇、乙二醇和丙二醇中的一种或几种；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。上述的一种碳烃无水压裂液用交联促进剂，其特征在于，所述有机醇为乙二醇和乙醇的混合物，乙二醇和乙醇的体积比为1:(0.5～2)。上述的一种碳烃无水压裂液用交联促进剂，其特征在于，每100mL交联促进剂中含有5g氢氧化钠，1g硫酸铁，20mL乙醇，40mL乙二醇，余量为水。本专利技术还提供一种采用上述交联促进剂制备的碳烃无水压裂液，其特征在于，包括基液、胶凝剂和交联促进剂，所述胶凝剂的体积为基液体积的3％～5％，交联促进剂的体积为基液体积的1％～3％，所述胶凝剂是专利号为ZL00100278.3，名称为“一种磷酸酯铝油基压裂液胶凝剂及其制备方法”的专利技术专利中公开的胶凝剂磷酸酯铝油基压裂液胶凝剂；所述基液为柴油、原油、煤油、己烷、戊烷或丙烷；上述的碳烃无水压裂液，其特征在于，所述碳烃无水压裂液中胶凝剂的体积为基液体积的4％，交联促进剂的体积为基液体积的2.4％。上述的碳烃无水压裂液，其特征在于，所述碳烃无水压裂液成胶后经破胶剂破胶形成破胶液，所述破胶液与所述胶凝剂和再成胶促进剂混合后作为压裂液二次利用；所述胶凝剂的体积为破胶液体积的0.5％～2％，再成胶促进剂的体积为破胶液体积的7％～11％，再成胶促进剂为无水乙醇和质量浓度为98.3％的浓硫酸按照9:(0.5～1.5)的体积比混合的混合溶液。上述的碳烃无水压裂液，其特征在于，所述破胶剂为醋酸钠，破胶剂的用量为每100mL碳烃无水压裂液用0.8g～2.4g破胶剂。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术的碳烃无水压裂液用交联促进剂可以有效改善压裂液的粘度和成胶性能，交联促进剂中的硫酸铁可以增加压裂液的粘度，通过调整交联促进剂中有机醇的比例可以实现对压裂液的成胶时间的控制。采用本专利技术的交联促进剂制备的压裂液，其耐温性、抗剪切性以及破胶能力均得到提高，可以满足不同现场施工对压裂液的不同要求。2、本专利技术的压裂液，当胶凝剂的体积为柴油体积的4％、交联促进剂的体积为柴油体积的2.4％，且每100mL该交联促进剂中含5g氢氧化钠，1g硫酸铁，20mL乙醇，40mL乙二醇时，该压裂液具有最优的耐温抗剪切性能。该压裂液可在1min内形成冻胶，在120℃条件下，以170s-1连续剪切120min后，该压裂液的粘度为125mPa·s，同时该压裂液还具有较高的可恢复性，在温度不变的情况下，随剪切速率增大，粘度越来越小，当剪切速率减小时，粘度慢慢恢复到剪切前的水平。3、采用本专利技术的交联促进剂制备的碳烃无水压裂液，破胶后可重复利用。向本专利技术压裂液的破胶液中加入胶凝剂和再成胶促进剂可得到二次利用压裂液，所获得的二次利用压裂液基本恢复破胶前的耐温性。4、本专利技术的压裂液能有效降低油基压裂液的经济成本，扩大其在非常规储层的开发运用。下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术实施例5的碳烃无水压裂液的抗剪切性能评价图。图2为本专利技术实施例5的碳烃无水压裂液的抗温性能评价图。图3为本专利技术实施例12的碳烃无水压裂液的抗温性能评价图。图4为本专利技术实施例12的碳烃无水压裂液的抗剪切性能评价图。图5为本专利技术实施例20的二次利用压裂液的抗温性能评价图。具体实施方式实施例1本实施例的碳烃无水压裂用交联促进剂，每100mL交联促进剂中含有氢氧化钠10g，质量含量为20％的硫酸铁溶液3g，45mL乙醇，45mL乙二醇，余量为水；将上述物质混合均匀即得碳烃无水压裂液用交联促进剂。采用本实施例的交联促进剂制备的碳烃无水压裂液，包括基液、胶凝剂和交联促进剂，所述基液为柴油，胶凝剂的体积为柴油体积的4％，交联促进剂的体积为柴油体积的2％，其中胶凝剂为专利号为ZL00100278.3，名称为“一种磷酸酯铝油基压裂液胶凝剂及其制备方法”的专利技术专利中公开的实施例1的二烷基磷酸酯铝加入甲苯配成的二烷基磷酸酯铝的质量含量为50％的油基压裂液胶凝剂。实施例2本实施例的碳烃无水压裂用交联促进剂，每100mL交联促进剂中含有氢氧化钠10g，质量含量为20％的硫酸铁溶液5g，45mL乙醇，45mL乙二醇，余量为水；将上述物质混合均匀即得碳烃无水压裂液用交联促进剂。采用本实施例的交联促进剂制备的碳烃无水压裂液，包括基液、胶凝剂和交联促进剂，所述基液为柴油，胶凝剂的体积为柴油体积的4％，交联促进剂的体积为柴油体积的2％，其中胶凝剂为专利号为ZL00100278.3，名称为“一种磷酸酯铝油基压裂液胶凝剂及其制备方法”的专利技术专利中公开的实施例1的二烷基磷酸酯铝加入甲苯配成的二烷基磷酸酯铝的质量含量为80％的油基压裂液胶凝剂。实施例3本实施例的碳烃无水压裂用交联促进剂，每100mL交联促进剂中含有氢氧化钠10g，质量含量为20％的硫酸铁溶液7.5g，45mL乙醇，45mL乙二醇，余量为水；将上述物质混合均匀即得碳烃无水压裂液用交联促进剂。采用本实施例的交联促进剂制备的碳烃无水压裂液，包括基液、胶凝剂和交联促进剂，所述基液为柴油，胶凝剂的体积为柴油体积的4％，交联促进剂的体积为柴油体积的2％，其中胶凝剂为专利号为ZL00100278.3，名称为“一种磷酸酯铝油基压裂液胶凝剂及其制备方法”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳烃无水压裂液用交联促进剂，其特征在于，每100mL交联促进剂中含有3g～10g碱金属氢氧化物，0.6g～1.5g硫酸铁，50mL～90mL有机醇；所述有机醇为乙醇、乙二醇和丙二醇中的一种或几种；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。

【技术特征摘要】
1.一种碳烃无水压裂液用交联促进剂，其特征在于，每100mL交联促进剂中含有3g～10g碱金属氢氧化物，0.6g～1.5g硫酸铁，50mL～90mL有机醇；所述有机醇为乙醇、乙二醇和丙二醇中的一种或几种；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。2.根据权利要求1所述的一种碳烃无水压裂液用交联促进剂，其特征在于，所述有机醇为乙二醇和乙醇的混合物，乙二醇和乙醇的体积比为1:(0.5～2)。3.根据权利要求2述的一种碳烃无水压裂液用交联促进剂，其特征在于，每100mL交联促进剂中含有5g氢氧化钠，1g硫酸铁，20mL乙醇，40mL乙二醇，余量为水。4.一种采用如权利要求1、2或3所述交联促进剂制备的碳烃无水压裂液，其特征在于，包括基液、胶凝剂和交联促进剂，所述胶凝剂的体积为基液体积的3％～5％，交联促进剂的体积为基液体积的1％～3％，所述胶凝剂是专利号为ZL00100278.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王满学，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61