[發明專利]一種低傷害小分子瓜膠壓裂液

有效

• 申請號: 201110263461.4
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102352233A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 郭建春;王世彬;雷躍雨;何春明
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 楊海燕;楊盛彪

所屬技術領域

本發明涉及油氣田開發領域壓裂增產措施中使用的低傷害瓜膠壓裂液。

技術背景

隨著石油勘探開發的不斷深入，低滲透油氣藏儲量所占比例逐年攀升，低滲透油氣儲量將是我國今后相當長一段時間內增儲上產的主要資源基礎。但是低滲透油氣資源開采一直受開發成本的制約，導致投入與產出經濟效益不匹配。因為與常規油氣藏相比，低滲、特低滲透油氣藏普遍具有埋藏較深、溫度高、孔喉細小、發育有一定數量的天然微細裂縫、非均質性嚴重、應力敏感性較強，采收率普遍較低等特點。據統計國外該類油藏的采收率一般在25％左右，而國內僅為20.3％。嚴峻的開發形勢表明，目前亟待加強該類油氣藏勘探開發技術的研究，這將對于我國能源戰略、國民經濟發展有著重大意義。

低滲透油氣藏壓裂往往具有水敏性強、儲層傷害較大等特點，針對此類儲層的壓裂液體系繁多，且部分壓裂液成本比普通瓜膠壓裂液體系高出50-200％，存在開發成本與產出經濟效益不匹配等特點。因此開發出適合于低滲透儲層的低成本、低傷害壓裂液體系是實現低滲透儲層有效開發的關鍵之一。

研究發現壓裂液對地層的傷害主要來自液體體系中的稠化劑分子不能完全徹底的返排出地層，殘留在地層中，堵塞油氣通道，所以目前低傷害壓裂液的策略是減少進入地層的稠化劑量和降低稠化劑分子量。基于普通瓜膠和清潔壓裂液開發形成的小分子瓜膠壓裂液是實現低滲透儲層有效改造的新體系。該體系具有稠化劑分子量小、殘渣含量低、易溶于水等特點，有利于降低壓裂液對儲層孔喉的傷害和殘留物對地層的堵塞，增加返排效率從而增加人工裂縫導流能力，是一種低傷害、低成本壓裂液體系。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低傷害小分子瓜膠壓裂液，利用小分子瓜膠分子量較小的特點，在壓裂施工結束后稠化劑分子鏈被氧化劑打斷后形成更小的分子鏈使得進入地層的稠化劑分子幾乎能完全返排出地層，減少對地層的傷害。

為達到以上技術目的，本發明提供以下技術方案。

一種低傷害小分子瓜膠壓裂液，由基液和0.05-0.8重量％的破膠劑、0.4-0.8重量％的交聯劑組成，所述基液由以下組分按重量百分比組成：0.2-0.5％小分子瓜膠，0.1-1％助排劑，0.5-3％粘土穩定劑，0.02-0.2％pH調節劑，0.01-0.1％滅菌劑，0.01-0.05％分散劑，其余為水。

所述小分子瓜膠是指分子量為40-80萬的改性瓜膠，其制備過程如下：配制濃度為1～10u/ml的β-甘露聚糖酶水溶液，在溫度為30～90℃的沸騰式干燥鍋中，讓壓縮空氣由底部往上部吹動瓜膠粉末在其中滾動，同時將配制的β-甘露聚糖酶水溶液噴灑到瓜膠粉末上，含有β-甘露聚糖酶水溶液液滴粒徑在10～30μm，噴灑時間在1～5h，瓜膠與酶的質量百分比為106∶10～0.1；酶溶液噴灑完畢后，用波長為253nm，強度為18～52μW/cm²的紫外線照射瓜膠粉末0.5～1.5h，然后干燥2h。

所述助排劑是指十二烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基溴化銨；所述粘土穩定劑為KCl或NH₄Cl；所述pH調節劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉或氨水，使壓裂液最終pH為9-14；所述滅菌劑為甲醛或戊二醛；所述分散劑為乙酸鈉或檸檬酸鈉。

所述破膠劑為過硫酸銨或過硫酸鈉。

所述交聯劑為硼砂或有機交聯劑，所述有機交聯劑由A，B兩種組份組成，A組份由硼酸鹽、鋯化物和配體反應生成，A組份中的硼酸鹽為十水硼酸鈉，加量為10-30重量％，鋯化物為四氯化鋯、二氧化鋯或四氯化鋯與二氧化鋯的混合物，加量為5-15重量％，配體為乳酸、醇胺、醋酸，加量分別為2-5重量％、4-9重量％、1-2重量％，所述醇胺是一乙醇胺，二乙醇胺或三乙醇胺，其余組份為水；B組份為10-30重量％氫氧化鈉水溶液；A組份和B組份的重量比為10∶1。

普通瓜膠分子量大，水溶液中易形成卷曲結構、螺旋結構(即線團)，造成部分用于交聯的氫鍵包裹在瓜膠分子內部，相互消耗，因此降低了瓜膠分子中用于交聯氫鍵的利用率。而小分子瓜膠分子量小，其分子在水溶液中不易卷曲，用于交聯的氫鍵相對裸露，利用率高，因此形成相同大小的攜砂網狀結構所需瓜膠量少，從而降低了瓜膠的加量。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于，雖然加入瓜膠量少，但是液體交聯后的粘度與常規壓裂液相當，這樣能有效的降低壓裂液對地層的傷害，提高壓裂改造的效果。

附圖說明

圖1是實施列1凍膠流變曲線

圖2是實施列2凍膠流變曲線