一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液及应用方法，其属于海底天然气水合物储层改造领域，该低温破胶压裂液包括以下以质量分数计的组分：增稠剂(羟丙基胍胶或羧甲基胍胶)0.1％～0.5％，交联剂(四硼酸钠0.4％～0.8％；有机硼体积分数0.1％～0.5％)，破胶

【技术实现步骤摘要】
一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及海域浅层油气田开发领域，具体是一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液及其制备方法和应用。
技术背景
[0002]天然气水合物即可燃冰，在我国储量丰富，国内可燃冰主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带以及东北冻土带，据粗略估算，其资源储量分别约为64.97
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m3、3.38
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m3、12.5
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m3和2.8
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m3，并且已在南海北部神狐海域和青海省祁连山永久冻土带取得了可燃冰实物样品。随着我国油气资源需求的日益增长，对外依存度的逐年提高，实现对天然气水合物的高效开采越来越具有现实意义。美国页岩气革命促进了水力压裂技术的进一步发展和完善。但在低温储层改造时，常规的氧化破胶剂难以发挥作用，压裂液破胶不彻底，容易造成储层伤害。结合当下国内的可燃冰及的生产实践看来，有效解决压裂液低温难破胶和冷伤害问题仍然是低温储层压裂改造的关键。为了能够解决低温破胶技术，油气田常用一些化学生热剂，提高地层温度。目前主流的的压裂液低温破胶的方法是用氧化
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还原破胶体系发生氧化还原反应释放活化能，即通过降低破胶剂热分解产生游离基的活化能来降低反应温度，提高反应速率，达到快速破胶的目的。常见的自生热物质有铵盐与亚硝酸盐(NH4Cl/NaNO2)体系、过氧化氢体系和多羟基醛(CrO3/C6H12O6)体系等，其中过氧化氢体系和多羟基醛体系的反应焓变Δ相对较低(分别为
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196、
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107.02kJ/mol)，且强氧化性对管壁和设备有很强的腐蚀，极大限制了使用；N H4Cl/NaNO2体系的放热量高且生成物清洁无污染，因此在化学自生热压裂液中得到了较广泛的应用。在煤层气或低温油藏条件下的压裂施工中，聚合物压裂液的流变、抗剪切、悬砂性能比较容易达到要求，想要取得良好的压裂效果，关键在于低温下压裂液的破胶速度，在低温浅层加砂压裂液配方中，压裂液破胶难度随温度的降低而增大，存在返排不及时对储层伤害等问题。
[0003]然而高原冻土地带以及东北冻土带等，其贮藏的天然气水合物成因机理、赋存环境和基本特征更为复杂，对于低温快速破胶压裂液的性能要求更加严格。因此，在保证不引发地质灾害的前提下，为提高天然气水合物开采效率，对天然气水合物储层进行增渗改造就显得极其重要，低温快速破胶压裂液和增孔的双效压裂液技术也就应运而生。该技术将酸及酸性盐加入压裂液中，利用酸对于地层中碳酸盐岩的分解对储层进行增孔，强化压裂液破胶，同时扩充的孔隙有利于压裂液的返排，进而降低地层伤害、增加单井产能。因此，开发一种在低温环境下能快速破胶压裂液和增孔的双效压裂液技术势在必行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液制备及应用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0006]一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液，包括以下以质量分数计的组分：增稠剂
0.1％～0.5％、交联剂0.4％～0.8％、PH调节剂0.01％～0.1％、破胶
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增孔剂0.5％～5％、余量为水，各组分的质量分数之和为100％；
[0007]破胶
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增孔剂为冰乙酸、柠檬酸、盐酸、氯化铵中的至少一种；交联剂为有机硼交联剂和十水合四硼酸钠中的至少一种。
[0008]作为本专利技术实施例的一个优选方案，低温快速破胶和增孔的双效压裂液，包括以下以质量分数计的组分：增稠剂0.1％～0.5％、交联剂0.4％～0.8％、PH调节剂0.01％～0.1％、破胶
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增孔剂0.5％～1.5％、余量为水，各组分的质量分数之和为100％；
[0009]作为本专利技术实施例的一个优选方案，所述增稠剂为羟丙基胍胶和羧甲基胍胶中的一种；所述交联剂为有机硼交联剂和十水合四硼酸钠中的至少一种。
[0010]作为本专利技术实施例的一个优选方案，所述破胶
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增孔剂为冰乙酸、柠檬酸、盐酸、双氧水溶液、氯化铵中的至少一种。
[0011]作为本专利技术实施例的一个优选方案，在5℃～15℃的低温下，所述低温快速破胶和增孔的双效压裂液能在2h内将破胶后水化液粘度降低至5mPa
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S以下。
[0012]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种上述低温快速破胶和增孔的双效压裂液的制备方法，所述低温快速破胶和增孔的双效压裂液制备及破胶方法包括以下步骤；
[0013]按照上述各组分的质量分数，称取增稠剂、交联剂、破胶主剂、PH调节剂以及水；
[0014]在搅拌的条件下，往增稠剂和水的混合液中加入PH调节剂以及交联剂，制得压裂液冻胶；
[0015]当需要破胶时，向压裂液冻胶加入破胶
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增孔剂。
[0016]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种采用上述的制备方法制得的低温快速破胶和增孔的双效压裂液。
[0017]本专利技术实施例的另一目的在于利用上述压裂液破胶过程中所使用的酸液，在地层中发生酸岩溶蚀反应，从而实现储层增孔。
[0018]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种上述的低温快速破胶和增孔双效压裂液在海底天然气水合物储层水力压裂中的应用。
[0019]本专利技术实施例提供的一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液，解决了5
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15℃环境温度下胍胶压裂液破胶问题，破胶效果好，残渣含量少，对水合物储层伤害小，2h内可将初始粘度100mPa
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S以上的压裂液冻胶降粘至5mPa
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S以下，并且本专利技术实施例提供的低温快速破胶和增孔的双效压裂液具有组分简单、用量小、破胶时间短、制备简单、成本低并兼具增孔的特点，可为海底天然气水合物储层水力压裂提供了一种低伤害、可破胶且兼具增孔效果的压裂液，其在海底天然气水合物储层低温环境下也能实现快速破胶。
附图说明
[0020]图1交联剂为有机硼时不同温度条件下压裂液粘度随时间变化曲线；
[0021]图2交联剂为四硼酸钠时不同温度条件下压裂液粘度随时间变化曲线；
[0022]图3以双氧水为破胶
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增孔剂时不同温度条件下压裂液粘度随时间变化曲线；
[0023]图4以氯化铵为破胶
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增孔剂时不同温度条件下压裂液粘度随时间变化曲线。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但其不构成对本专利技术的限制。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。但其不构成对本专利技术的限制。
[0025]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液，其特征在于，包括以下质量分数计的组分：增稠剂0.1％～0.5％、交联剂0.4％～0.8％、pH调节剂0.01％～0.1％、破胶
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增孔剂0.5％～5％，余量为水，各组分质量分数之和为100％；所述增稠剂为羟丙基胍胶或羟甲基胍胶中的至少一种；所述交联剂为十水四硼酸钠(硼砂)、有机硼中的至少一种；所述破胶剂为冰乙酸(醋酸)、柠檬酸、盐酸、双氧水抑菌剂、氯化铵中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液，其特征在于：所述双效压裂液加入成胶剂后粘度达到100～200mPa
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s。3.根据权利要求1所述的一种低温快速破胶和增孔的双效压裂液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：江洲，梁权，盛黎航，冶永斌，赖科林，张国彪，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：