[發明專利]一種液體緩釋酸破膠劑

無效

• 申請號: 200910021490.2
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN101508891A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 楊曉武;沈一丁;李培枝;李剛輝
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C09K8/60
• 分類號: C09K8/60
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本發明屬于油田化學品制備工藝領域，特別涉及一種油田破膠技術，具體是一種液體緩釋酸破膠劑。

背景技術

油田開發中后期，地下層的水力壓裂是一種在回收石油產品物質時提高地下層滲透性的已知方法，是最有效的增產措施之一。由于巖層的孔隙度和滲透率較低，如不進行壓裂就無法投入生產，這種方法將粘性液體壓裂液倒入井眼，施加壓力，引起壓裂，流體中的支撐劑保持裂縫開口。破膠劑是壓裂施工中必不可少的物質之一，在壓裂用凍膠形成前，將破膠劑與壓裂液一同泵注到井下。破膠劑的主要作用是降低或“破除”壓裂液的粘度，而在完成壓裂操作之前，破膠劑與壓裂液之間的反應是不需要的，因此，破膠劑的釋放速度和使用效果直接影響到壓裂效果的好壞。

目前，破膠劑有液態酸破膠劑和固態膠囊破膠劑這兩種。其中的應用最為廣泛的是固態膠囊破膠劑，但存在自身制作復雜，造價高，與壓裂液相容性不好，影響膠體性能等缺點。液態酸破膠劑，由于釋放速度快，對膠體性能影響大，添加過多可能出現壓裂液交聯性能降低過快，造成提前破膠，導致壓裂失敗；添加過少，可能會產生不破膠、破膠不理想或反膠等不良現象，從而對施工效果產生較大影響，嚴重的會造成油井報廢的問題。因此液態酸破膠劑的用量難以控制，操作性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種液體緩釋酸破膠劑，以克服現有破膠劑存在的操作性差、對施工效果影響較大，嚴重時會造成油井報廢的問題。

為克服現有技術存在的問題，本發明提供的技術方案是：一種液體緩釋酸破膠劑，包含酯類的供酸組分和有機溶劑保護劑組分，其質量比為1∶1～7，其中酯類是甲酸甲酯、甲酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯中的一種單一成分或幾種成分的組合；有機溶劑是烷烴或液態酯。

上述有機溶劑是石油醚或醋酸丁酯。

本發明的原理是通過在20℃-50℃利用酯類水解緩慢產生酸來實現的，所用酯為易水解酯類，如甲酸酯類、草酸酯類等液態酯類，具有水中溶解度低，易水解特點。將酯類的供酸組分和有機溶劑保護劑兩者混合均勻制成液體緩釋酸破膠劑，在壓裂液泵入井下過程中，將該破膠劑加入即可。在壓裂過程中利用有機溶劑對酯的良好溶解性和有機溶劑與水的不相容性，有效抑制酯的擴散，從而減緩酯水解產生酸的速度，從而有效控制破膠速度。實驗表明使用液體緩釋原理破膠劑在15-30min內時可以使高粘度的壓裂液凍膠水化破膠，并繼續緩慢釋放，最終破膠后的粘度小于5mpa.s。

與現有技術相比，本發明的優點是：

本發明利用液體緩釋原理采用水中溶解度較低，易水解的低沸點酯做供酸成分，用在水中的溶解度更低的有機溶劑做保護劑，控制酯在水中的含量以達到控制酸的產生速度，從而實現緩慢釋放酸的目的。本產品具有良好的緩釋功能，且自身為液態，因此其制備方法簡單，在常溫下按配比將兩者進行混合即可制成。由于其制備簡單，因此為現場操作提供了可能，只要有最簡單的容器，通過簡單的操作即可制得使用方便的破膠劑。本發明產物在凍膠制備過程中加入，其有效成分釋放緩慢，可以使施工可操作性和有效性大大提高，對壓裂液膠體性能影響極小，可以為壓裂施工提供足夠的時間，在完成壓裂操作后，本發明產物最終釋放完全，破膠產物粘度低，可起到徹底破膠和及時返排的目的，從而減少對地層的二次傷害，促進壓裂施工效果。

具體實施方式

下面將通過具體實施例對本發明做詳細地說明。

所說的液體緩釋酸破膠劑的加入量為壓裂液凍膠質量的1％-5％。

實施例1，一種液體緩釋酸破膠劑，是在常溫下，將丙二酸二甲酯100g和石油醚400g放入1000mL的燒瓶中并攪拌均勻制得。本品加入到50公斤水基凍膠壓裂液中，攪拌均勻，與壓裂液一起同時泵注到井下。

甲酸乙酯水解，其化學分子式：

CHOOC₂H₅+H₂O→HCOOH+C₂H₅OH

實施例2，一種液體緩釋酸破膠劑，是在常溫下，將草酸二乙酯100g，醋酸丁酯300g放入1000mL的燒瓶中并攪拌均勻制得。本品加入到10公斤水基凍膠壓裂液中，攪拌均勻，與壓裂液一起同時泵注到井下。

草酸二乙酯水解，其化學分子式：

實施例3，一種液體緩釋酸破膠劑，是在常溫下，將甲酸乙酯100g，醋酸丁酯500g放入1000mL的燒瓶中并攪拌均勻制得。本品加入到30公斤水基凍膠壓裂液中，攪拌均勻，與壓裂液一起同時泵注到井下。

丙二酸二甲酯水解，其化學分子式為：