一种中高温致密储层用滑溜水压裂液及其制备方法技术

本发明专利技术属于油田增产技术领域，尤其涉及一种中高温致密储层用滑溜水压裂液及其制备方法。本发明专利技术由于采用了按重量百分比：增稠剂0.30％‑0.45％、粘土稳定剂0.03％‑0.05％、结构稳定剂0.20％‑0.50％、强度维持剂0.01％‑0.05％、耐温调节剂0.04％‑0.10％、破胶降解剂0.05％‑0.10％、其余为水所构成的中高温致密储层用滑溜水压裂液，溶解快，30秒以内实现最终增粘的80％；减阻率可达80％以上，岩心伤害率小于10％，可以满足在90℃—180℃中高温条件下耐温抗剪切性能好，携砂浓度可以满足750kg/m3以上施工需求；破胶彻底，返排率可达40％以上；经简单沉砂处理后，重复利用20次以上保持原性能的90％以上。

A Slip Water Fracturing Fluid for Medium and High Temperature Dense Reservoir and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种中高温致密储层用滑溜水压裂液及其制备方法
本专利技术属于油田增产
，尤其涉及一种中高温致密储层用滑溜水压裂液及其制备方法。
技术介绍
压裂作为油气藏的主要增产、增注措施已得到迅速发展和广泛应用。压裂就是利用压力将地层压开形成裂缝，并用支撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、增注措施。压裂的目的就是在地层中形成具有导流能力的裂缝，采用的压裂液在很大程度上决定了压裂效果，同时对压裂液的粘度有一定要求，使其在压裂后能称为低粘度的流体容易返排，以避免对地层中的油气层造成损坏。国内外最常用的压裂液主要是以胍胶及其改性物为稠化剂的水基压裂液，目前已在各油田得到了广泛应用，并取得了良好的增产效果。但随着油气田致密油气藏压裂作业模式的改变和环保形势日趋严峻，要求水基压裂液除了具有低伤害、低摩阻、低成本、易返排、易连续混配特点之外，还要具有易回收，重复利用率高的特点，以减少压后返排液对环境和土壤的污染，同时要求减少工业用水数量。而胍胶及其改性物具有植物胶易腐败的先天不足缺点，且压裂液体系成分复杂，冻胶的形成依靠化学交联，破胶后返排液处理难度大，成本高，重复利用可行性差。由于胍胶等植物胶压裂液的以上缺陷既不能缓解环保压力又不能满足上述现场施工要求，故而目前广泛的采用聚合物类压裂液以解决上述问题。目前使用的丙烯酰胺类聚合物增稠剂品种较多，其中以胍胶及其衍生物的增稠剂应用最广，但是普遍存在破胶不彻底、易返胶、破胶液残渣含量较高等问题，容易形成堵塞伤害，造成基质渗透率和裂缝导流能力下降，从而影响压裂改造效果，同时植物胶类压裂液管路摩阻较高，导致相同排量下井口压力较高，造成较多的水马力损耗和较高的施工风险。合成聚合物类增稠剂主要包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯和聚乙烯醇等，普遍具有增稠能力强、破胶性能好、残渣少等特点，但成本普遍较高，不利用现场推广应用。与此同时，由于中高温储层温度较高，聚合物压裂液在高温条件下耐温抗剪切性能变差，携砂性能变差，不能满足现场高砂浓度阶段施工需求。因此，需要形成一种新的滑溜水压裂液体系，以满足当前中高温温储层致密油气藏储层改造的需要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种中高温致密储层用滑溜水压裂液及其制备方法，目的之一在于提供一种低粘度、低摩阻、低成本、易返排、易回收的压裂液；目的之二在于提供一种能够保持良好的耐温抗剪切性能，提高携砂性能，更好满足低渗透油气田中高温储层改造需要的压裂液。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，由以下成份按重量百分比构成：所述的增稠剂是一种丙烯酰胺类聚合物。所述的丙烯酰胺类聚合物是通过如下方式得到：将质量比15％～30％的丙烯酰胺、3％～8％的丙烯酸、10％～17％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1％～8％的聚丙烯酸钠、1％～1.7％的氢化聚异戊二烯、2％～5％的十二烷基苯磺酸钠乳化剂溶解在其余重量配比的水中，溶解后装入净化釜；通纯度不小于98％的高纯氮，控制氮气流量在1～3m3/h进行逆流充氮除氧，15分钟后转入绝热聚合器；在充氮作用下,加入质量比为1％～1.5％的过硫酸钾-亚硫酸钠引发剂，通过温度计监测，待物料反应升温后5～10分钟停止通氮气，待温度达到聚合温度80～90℃恒温老化，持续2～4个小时；再经过切割、造粒、干燥、粉碎后制得。所述的粘土稳定剂为阳离子小分子多电荷季铵盐类，分子量为1-2万，阳离子度为25-30％：用以三甲基叔胺、二甲胺及其盐酸盐与环氧氯丙烷、丁烷、环戊烷反应生成的三甲基羟丙基季氯化铵、三甲基羟丙基季溴化铵产物中的一种或任意两种按1:1-1.5比例混合而成。所述的结构稳定剂为芥酸酰胺丙基三甲基氯化铵、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、十二烷基三甲基氯化铵中的一种或两种。所述的强度维持剂为纤维素纳米纤维与海藻生物胶按照质量比1-3：3-7混合而成。所述的海藻生物胶为海藻酸钠、藻蛋白酸钠、藻朊酸钠中的一种或者两种。所述的耐温调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化铁中的一种或几种。所述的破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水、次氯酸镁的一种与硫酸亚铁和硫化亚铁中的一种或两种按照质量比1-3：3-5混合而成。一种中高温致密储层用滑溜水压裂液制备方法，包括如下步骤：步骤一：准备配液用水容器中按配方比例充满配液用水，配液用水的矿化度小于等于100000g/L；步骤二：加入稠化剂在持续循环的条件下，按配方比例缓慢加入稠化剂，充分搅匀；步骤三：加入粘土稳定剂、耐温调节剂及破胶降解剂当步骤二完成然后，依次按配方比例加入粘土稳定剂、耐温调节剂、破胶降解剂；泵循环持续17-23分钟，以确保液体充分混匀，形成均匀溶液；步骤四：加入结构稳定剂、强度维持剂当步骤三完成后，往步骤三制备的混合液中加入配方比例的结构稳定剂、强度维持剂，充分循环后即形成滑溜水压裂液。有益效果：本专利技术由于采用了按重量百分比：增稠剂0.30％-0.45％、粘土稳定剂0.03％-0.05％、结构稳定剂0.20％-0.50％、强度维持剂0.01％-0.05％、耐温调节剂0.04％-0.10％、破胶降解剂0.05％-0.10％、其余为水所构成的中高温致密储层用滑溜水压裂液，具有如下有益效果：(1)本专利技术中聚丙烯酰胺聚合物增稠剂同时引入了亲水和疏水基团，使得分子结构具有良好的舒展性，易溶胀，30秒以内实现最终增粘的80％，可以满足连续混配作业的需求；同时呈现梳性分子结构，支链较少，在运动状态下不易卷曲变形，减阻效果明显，减阻率可达80％以上；(2)本专利技术能够形成复杂的立体网络结构，并且保持在高强度剪切作用下保持较好的完整性，满足在90℃-180℃中高温条件下耐温抗剪切性能好，携砂浓度可以满足750kg/m3以上施工需求；(3)本专利技术针对聚丙烯酰胺类聚合物，采用两种破胶剂相互作用，实现对聚合物的主链和支链的双重降解，破胶彻底，岩心伤害率小于10％，；(4)本专利技术聚丙烯酰胺类具有两性离子结构，表面活性强，便于从细小吼道返出，返排率可达40％以上；(5)本专利技术经简单沉砂处理后，重复利用20次以上仍然可以形成网络结构，保持原性能的90％以上，重复利用性能好。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，由以下成份按重量百分比构成：在实际使用时，在施工现场50m3容器中充满配液用水，再用泵持续循环的情况下按比例缓慢加入稠化剂，然后依次按配方比例加入粘土稳定剂、耐温调节剂、破胶降解剂。持续20分钟以确保液体充分混匀，形成均匀溶液，然后再按比例加入结构稳定剂、强度维持剂，充分循环后形成滑溜水压裂液。本专利技术主要由聚合物增稠剂、粘土稳定剂、结构稳定剂、调节剂、破胶剂等组成，具有低粘度、低摩阻、低成本、易返排、易回收等特点，可以解决植物胶类压裂液易腐败的问题，同时返排液经过过滤处理后可以直接重复利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，其特征在于，由以下成份按重量百分比构成：

【技术特征摘要】
1.一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，其特征在于，由以下成份按重量百分比构成：2.如权利要求1所述的一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，其特征在于：所述的增稠剂是一种丙烯酰胺类聚合物。3.如权利要求2所述的一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，其特征在于，所述的丙烯酰胺类聚合物是通过如下方式得到：将质量比15％～30％的丙烯酰胺、3％～8％的丙烯酸、10％～17％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1％～8％的聚丙烯酸钠、1％～1.7％的氢化聚异戊二烯、2％～5％的十二烷基苯磺酸钠乳化剂溶解在其余重量配比的水中，溶解后装入净化釜；通纯度不小于98％的高纯氮，控制氮气流量在1～3m3/h进行逆流充氮除氧，15分钟后转入绝热聚合器；在充氮作用下,加入质量比为1％～1.5％的过硫酸钾-亚硫酸钠引发剂，通过温度计监测，待物料反应升温后5～10分钟停止通氮气，待温度达到聚合温度80～90℃恒温老化，持续2～4个小时；再经过切割、造粒、干燥、粉碎后制得。4.如权利要求1所述的一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，其特征在于：所述的粘土稳定剂为阳离子小分子多电荷季铵盐类，分子量为1-2万，阳离子度为25-30％：用以三甲基叔胺、二甲胺及其盐酸盐与环氧氯丙烷、丁烷、环戊烷反应生成的三甲基羟丙基季氯化铵、三甲基羟丙基季溴化铵产物中的一种或任意两种按1:1-1.5比例混合而成。5.根据权利要求1所述的一种中高温致密储层用滑溜水压裂液，其特征在于：所述的结构稳定剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：范华波，薛小佳，赵振峰，陆红军，李志忠，李楷，吴江，刘锦，郭钢，周晓群，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11