一种变粘压裂液及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种变粘压裂液，属于油气井压裂改造技术领域，所述变粘压裂液包括基液，所述基液按重量份数计具有以下的组分组成：变粘降阻剂1

A variable viscosity fracturing fluid and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种变粘压裂液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油气井压裂改造
，具体涉及一种变粘压裂液及其制备方法。

技术介绍

[0002]压裂技术是利用水力作用在油气层中形成人工裂缝，提高油气层中流体流动能力的一种储层改造技术，利用地面高压泵组，通过井筒向地层注入大排量、高粘的液体，在井底憋起高压，当压力超过地层承受能力时，便会在井底附近的地层形成裂缝，继续注入携带支撑剂的液体，裂缝逐渐向前延伸，支撑剂起到支撑裂缝的作用，形成具有一定尺寸的高导流能力的填砂裂缝，使油气通过裂缝流入井中，达到增产增注的效果。
[0003]压裂液是压裂施工的工作液，是一种具有一定粘度的流体，起到传递能量、形成和延伸裂缝、携带支撑剂的作用，滑溜水是对页岩油气储层进行水力压裂的一种压裂液体系，是页岩气开发的关键液体之一。相对于传统的凝胶压裂液体系，滑溜水压裂液体系以其高效、低成本的特点在页岩气开发中广泛应用。降阻剂作为滑溜水压裂液体系的核心助剂，直接决定了滑溜水压裂液体系的性能与应用。
[0004]滑溜水水力压裂技术和水平井技术是美国页岩气开采主要采取的核心技术，其中滑溜水水力压裂的关键在于压裂液的配制，通过压裂可提高页岩气层渗透率、增加导流能力、优化生产条件、减少地层伤害、满足经济开发的目的。近年来，滑溜水压裂发展快速，多级水平井分段压裂的段数已多达40段，所需滑溜水压裂液总量高达14万立方米/井次。
[0005]目前，市场上有拥有的滑溜水均为普通滑溜水，不具备变粘功效。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供一种变粘压裂液及其制备方法。
[0007]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0008]一种变粘压裂液，包括基液，所述基液按重量份数计，具有以下的组分组成：变粘降阻剂1
‑
10份，表面活性剂0.01
‑
0.2份，交联剂0
‑
0.3份，稳定剂0
‑
0.1份，阻垢剂0.01
‑
0.1份，杀菌剂0.01
‑
0.1份，水1000份；
[0009]其中，所述变粘降阻剂为以丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、N
‑
特丁基丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、3
‑
烯丙基
‑2‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠、甲基丙烯酸十二氟庚酯、乙烯基吡咯烷酮为单体，明胶为接枝剂，经反相乳液聚合法制备的聚合物乳液。
[0010]优选的，所述聚合物乳液的的制备方法包括以下步骤：
[0011]在有机溶剂中加入乳化剂、N
‑
特丁基丙烯酰胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯，充分搅拌后制得溶液A；称取明胶并溶解在硫酸锌和硫酸镁的混合水溶液中，在70
‑
80℃温度下搅拌至完全溶解，加入丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、3
‑
烯丙基
‑2‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠、乙烯基吡咯烷酮，充分搅拌并溶解后，得到溶液B，在搅拌和氮气保护条件下，将所述溶液B缓慢滴加到所述溶液A中，滴加完毕
后再加入单体质量0.08％的引发剂，在40
‑
50℃温度下搅拌反应4
‑
6h制得；
[0012]其中，所述有机溶剂为液体石蜡、甲苯、乙苯、环己烷或煤油，所述有机溶剂与所述乳化剂、N
‑
特丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸十二氟庚酯的重量比例为(8
‑
10)：1：(1.8
‑
2.0)：(0.2
‑
0.3)，所述乳化剂为山梨糖醇脂肪酯和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，其质量比例为4：1；所述明胶与所述混合水溶液的重量比例为1：50；所述混合水溶液中硫酸锌和硫酸镁的浓度分别为1mol/L、0.1mol/L；所述明胶与所述丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、3
‑
烯丙基
‑2‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠、乙烯基吡咯烷酮的质量比例为10：(3
‑
5)：(7
‑
8)：(7
‑
8)：(0.7
‑
1.2)：(1.2
‑
2.0)：(1.2
‑
2.0)；所述溶液A与所述溶液B的体积比为1：(1.5
‑
2.0)；所述引发剂为质量比例1：1的过硫酸钾、亚硫酸钠混合物。
[0013]优选的，所述表面活性剂为烷基醚类乙氧基化合物、环醚类乙氧基化合物、胺类乙氧基化合物或烷基苷非离子表面活性剂。
[0014]优选的，所述交联剂为氧氯化锆和/或氯化锆。
[0015]优选的，所述稳定剂为季铵盐型粘土稳定剂。
[0016]优选的，所述阻垢剂为磷酸盐阻垢剂。
[0017]优选的，所述变粘压裂液还包括支撑剂。
[0018]优选的，所述支撑剂为表面改性的陶瓷粒。
[0019]优选的，所述表面改性的陶瓷粒的制备方法包括以下步骤：
[0020]S1、将铝矾土、钠长石分别进行粉磨至粒径为12
‑
14μm，得到铝矾土微粉和钠长石微粉，将铝矾土微粉和钠长石微粉按重量比例1：(1
‑
10)充分混合均匀后，以水为胶黏剂造粒，制得陶瓷粒半成品；
[0021]S2、将所述陶瓷粒半成品置于100
‑
105℃的干燥箱中干燥，使其含水量控制在3
‑
4％，将干燥后的陶瓷粒半成品过筛，得到粒径在0.7
‑
0.95mm的陶瓷粒半成品；
[0022]S3、将过筛后的陶瓷粒半成品入高温炉烧结，烧结温度1200
‑
1250℃，升温速率5℃/min，保温时间1
‑
2h，随炉冷却至室温，烧结产物过筛，得到粒径在0.425
‑
0.85mm的烧结陶瓷粒；
[0023]S4、将所述烧结陶瓷粒依次以去离子水、无水乙醇、丙酮洗涤，干燥后浸入5wt.％的硅烷偶联剂溶液中，搅拌反应24h后滤出，真空干燥，制得第一改性陶瓷粒；
[0024]S5、将所述第一改性陶瓷粒浸入到所述溶液B中，在搅拌和氮气保护条件下，再加入单体质量0.01％的过硫酸钾、0.02％的偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和0.03％的亚硫酸钠，在40
‑
50℃温度下搅拌反应4
‑
6h，滤出并干燥后制得所述表面改性的陶瓷粒。
[0025]本专利技术的另一目的在于提供一种前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变粘压裂液，包括基液，其特征在于，所述基液按重量份数计，具有以下的组分组成：变粘降阻剂1
‑
10份，表面活性剂0.01
‑
0.2份，交联剂0
‑
0.3份，稳定剂0
‑
0.1份，阻垢剂0.01
‑
0.1份，杀菌剂0.01
‑
0.1份，水1000份；其中，所述变粘降阻剂为以丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、N
‑
特丁基丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、3
‑
烯丙基
‑2‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠、甲基丙烯酸十二氟庚酯、乙烯基吡咯烷酮为单体，明胶为接枝剂，经反相乳液聚合法制备的聚合物乳液。2.根据权利要求1所述的一种变粘压裂液，其特征在于，所述聚合物乳液的的制备方法包括以下步骤：在有机溶剂中加入乳化剂、N
‑
特丁基丙烯酰胺和甲基丙烯酸十二氟庚酯，充分搅拌后制得溶液A；称取明胶并溶解在硫酸锌和硫酸镁的混合水溶液中，在70
‑
80℃温度下搅拌至完全溶解，加入丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、3
‑
烯丙基
‑2‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠、乙烯基吡咯烷酮，充分搅拌并溶解后，得到溶液B，在搅拌和氮气保护条件下，将所述溶液B缓慢滴加到所述溶液A中，滴加完毕后再加入单体质量0.08％的引发剂，在40
‑
50℃温度下搅拌反应4
‑
6h制得；其中，所述有机溶剂为液体石蜡、甲苯、乙苯、环己烷或煤油，所述有机溶剂与所述乳化剂、N
‑
特丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸十二氟庚酯的重量比例为(8
‑
10)：1：(1.8
‑
2.0)：(0.2
‑
0.3)，所述乳化剂为质量比例为4：1的山梨糖醇脂肪酯和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物；所述明胶与所述混合水溶液的重量比例为1：50；所述混合水溶液中硫酸锌和硫酸镁的浓度分别为1mol/L、0.1mol/L；所述明胶与所述丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵、3
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烯丙基
‑2‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠、乙烯基吡咯烷酮的质量比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庚娟，
申请(专利权)人：北京富达鑫辉能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：