一种丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶剂制造技术

本发明专利技术公开了一种丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶剂，由A剂和B剂构成，所述A剂包括以下质量百分比的组分：氧化剂15

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶剂


[0001]本专利技术涉及油气开采
，尤其是一种能够使丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶的破胶剂。

技术介绍

[0002]近些年，随着国内非常规油气开发技术的发展，越来越多的致密油气、页岩油气等非常规油气储层得以开发，这些储层自然条件下往往孔渗条件较差，不具备经济的开发价值，通常采用压裂的方式来改善地层渗流条件，提高油气产量。压裂液作为压裂工艺的工作液，其性能决定了压裂改造是否成功，增产是否有效，而致密油气、页岩油气等非常规油气储层以其低渗、低压的特点，对压裂液性能要求较高，聚丙烯酰胺和其改性产物为主的聚合物清洁压裂液具有低伤害、低摩阻、易返排、可使用污水和返排液配置，在线连续配液等特点，取得了良好的应用效果，近些年得到了广泛的应用。
[0003]聚丙烯酰胺聚合物压裂液主链由
‑
C
‑
C
‑
键组成，稳定性远高于瓜胶类植物胶压裂液的
‑
C
‑
O
‑
C
‑
键，不易破胶，特别是在低温环境中(50℃以下)，常用过硫酸铵破胶剂分解速率较慢，自由基释放速率较低，因此压裂液难以快速、彻底破胶，易出现压裂液未完全破胶造成的返砂和污染地层的问题，影响压裂改造效果。
[0004]在致密油气、页岩油气储层压裂改造中，为减少压裂液对地层的潜在伤害，降低对微孔隙产生堵塞或引发粘土矿物水化膨胀对渗透率造成的影响，通常采用尾追加入破胶剂，压裂后1
‑/>2h快速防喷的现场工艺，因此要求压裂液可实现快速彻底的破胶。目前，国内科研人员对压裂液低温破胶技术已经进行了一定研究，也取得了一定成果，现有低温破胶技术虽可实现低温条件破胶，但普遍破胶速度较慢，难以实现现场工艺要求的1
‑
2h内彻底破胶。例如专利CN112745822 A公开的一种聚合物压裂液高效低温破胶剂，其在温度10
‑
20℃需6
‑
8h完全破胶，30
‑
40℃需3
‑
4h可完全破；再如专利CN 113122218A公开的破胶剂，聚丙烯酰胺压裂液40℃需12h完全破胶，45℃需10h完全破胶，50℃需8h完全破胶。因此，现有技术还无法真正实现快速破胶，同时也无法实现返排液及污水配液的低温快速破胶，难以适应压裂技术的发展需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有压裂液破胶剂难以实现快速低温破胶的问题，提供一种能够使丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶的破胶剂。
[0006]本专利技术提供的丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶剂，由A剂和B剂构成。所述A剂包括以下质量百分比的组分：氧化剂15
‑
40％，氧化剂稳定剂0.01
‑
0.1％，余量为水。所述氧化剂为过硫酸盐与次氯酸盐的混合物，或过硫酸盐与过氧化氢的混合物。
[0007]所述B剂包括以下质量百分比的组分：引发剂7.5
‑
20％，引发剂稳定剂1
‑
5％，pH调节剂3
‑
25％，离子稳定剂10
‑
30％，强化剂0
‑
5％，余量为水。其中，所述引发剂为伯胺化合物、氯化亚铜或碘化亚铜中的一种。引发剂稳定剂为葡萄糖酸钠、抗坏血酸钠、盐酸羟胺、硫
酸羟胺中的一种。
[0008]根据使用的低温条件不同，本专利技术的破胶剂成分上存在差异。
[0009]针对35
‑
50℃低温条件，本专利技术的破胶剂，组分如下：
[0010]所述A剂中，氧化剂为过硫酸盐与次氯酸盐按照质量比8:2的混合物，氧化剂稳定剂为乙二胺四乙酸二钠或二乙烯三胺五乙酸五钠。将各成分混合搅拌均匀至完全溶解，得到A剂，避光密封保存。
[0011]所述B剂中，引发剂为伯胺化合物，引发剂稳定剂为葡萄糖酸钠或抗坏血酸钠，pH调节剂为柠檬酸，离子稳定剂为氨基三亚甲基膦酸钠或乙二胺四甲叉膦酸五钠。将各成分混合搅拌均匀至溶解，得到B剂，避光密封保存。
[0012]在35
‑
50℃地层温度下，利用伯胺化合物的强还原性，大幅降低氧化剂的活化能，提高自由基产生速率，同时氧化剂采用过硫酸盐和次氯酸盐的双氧化组合，提高破胶效果。在此温度区间内，A剂用量为压裂液体积的0.05
‑
0.2％，B剂用量为压裂液体积的0.05
‑
0.2％，可实现清水、污水和返排液配制的丙烯酰胺聚合物压裂液1h内快速彻底破胶，破胶后粘度小于5mPa
·
s。
[0013]针对15
‑
35℃低温条件，本专利技术的破胶剂，组分如下：
[0014]所述A剂中，氧化剂为过氧化物和过硫酸盐按照质量比5：5
‑
7：3的混合物，氧化剂稳定剂采用乙二胺四乙酸二钠。将各成分混合搅拌均匀溶解，得到A剂，避光密封保存。
[0015]所述B剂中，引发剂采用氯化亚铜或碘化亚铜，引发剂稳定剂为盐酸羟胺或硫酸羟胺，pH调节剂为氨水和氯化铵，离子稳定剂乙二胺四亚甲基叉膦酸钠或2
‑
膦酸丁烷
‑
1,2,4
‑
三羧酸四钠，强化剂为2
‑
氨基乙醇。
[0016]B剂的制备方法：首先向含水的反应釜中加入pH调节剂，调节pH至11
‑
12，然后依次引发剂稳定剂、引发剂、离子稳定剂和强化剂，搅拌至溶解均匀，得到B剂，避光密封保存。
[0017]在10
‑
35℃地层温度下，利用强化芬顿反应，利用过氧化物与亚铜离子产生羟基自由基，并利用强化剂加速反应，快速分解水中聚合物，同时氧化剂采用过氧化物和过硫酸盐的双氧化组合，提高破胶效果。在此温度区间内，A剂用量为压裂液体积的0.04
‑
0.2％，B剂用量为压裂液体积的0.02
‑
0.1％，可实现清水、污水和返排液配制的丙烯酰胺聚合物压裂液0.5
‑
1h快速彻底破胶，破胶后粘度小于5mPa
·
s。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
[0019](1)本专利技术通过改变反应类型和破胶剂用量，可实现10
‑
50℃低温环境中不同配液水质(清水、污水、返排液等)的丙烯酰胺聚合物压裂液的快速破胶，破胶时间小于2h，破胶彻底，粘度符合现场要求，解决了现有技术在低温地层压裂中无法快速返排防喷的问题。
[0020](2)具有产品存储稳定、工艺简单用量少、有利于减少压裂液对地层的潜在伤害，加入离子稳定剂不会产生二次沉淀等优势，有利于提高低温致密油气、页岩油气储层压裂改造效果，迎合了现场工艺需求。
[0021]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶剂，其特征在于，由A剂和B剂构成，所述A剂包括以下质量百分比的组分：氧化剂15
‑
40％，氧化剂稳定剂0.01
‑
0.1％，余量为水；所述氧化剂为过硫酸盐与次氯酸盐的混合物，或过硫酸盐与过氧化氢的混合物；所述B剂包括以下质量百分比的组分：引发剂7.5
‑
20％，引发剂稳定剂1
‑
5％，pH调节剂3
‑
25％，离子稳定剂10
‑
30％，强化剂0
‑
5％，余量为水；所述引发剂为伯胺化合物、氯化亚铜或碘化亚铜中的一种；引发剂稳定剂为葡萄糖酸钠、抗坏血酸钠、盐酸羟胺、硫酸羟胺中的一种。2.如权利要求1所述的丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶剂，其特征在于，所述A剂中，氧化剂为过硫酸盐与次氯酸盐的混合物，氧化剂稳定剂为乙二胺四乙酸二钠或二乙烯三胺五乙酸五钠；所述B剂中，引发剂为伯胺化合物，引发剂稳定剂为葡萄糖酸钠或抗坏血酸钠，pH调节剂为柠檬酸，离子稳定剂为氨基三亚甲基膦酸钠或乙二胺四甲叉膦酸五钠。3.如权利要求2所述的丙烯酰胺聚合物压裂液快速低温破胶剂，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸盐与次氯酸盐按照质量比8:2的混合物。4.如权利要求2或3所述的丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梦琦，王虎彪，赵从众，
申请(专利权)人：陕西万朗石油工程技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：