[發(fā)明專利]類泡沫壓裂體系及其配制方法和加注方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310162909.2
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103265938A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紹斌;康毅;唐朝均;楊延波
• 申請（專利權(quán)）人: 四川省博仁達石油科技有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/70;C09K8/74;E21B43/26
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓裂液技術(shù)領(lǐng)域，特別是類泡沫壓裂體系及其配制方法和加注方法。?

背景技術(shù)

壓裂液提供了水力壓裂施工作業(yè)的手段，但在影響壓裂成敗的諸因素中，壓裂液及其性能極為重要。對大型壓裂來說，這個因素就更為突出。使用壓裂液的目的有兩方面：一是提供足夠的粘度，使用水力尖劈作用形成裂縫使之延伸，并在裂縫沿程輸送及鋪設(shè)壓裂支撐劑；再者壓裂完成后，壓裂液迅速化學(xué)分解破膠到低粘度，保證大部分壓裂液返排到地面以凈化裂縫。?

目前國內(nèi)外使用的壓裂液有很多種，主要有油基壓裂液、水基壓裂液、酸基壓裂液，乳化壓裂液和泡沫壓裂液。其中水基壓裂液和油基壓裂液應(yīng)用比較廣泛。?

水基壓裂液是以水作溶劑或分散介質(zhì)，向其中加入稠化劑、添加劑配制而成的。稠化劑在水中溶脹成溶膠，交聯(lián)后形成粘度極高的凍膠。具有粘度高、懸砂能力強、濾失低、摩阻低等優(yōu)點。?

在對低壓低滲透地層的壓裂改造過程中，壓裂液返排能量不足，在水力加砂壓裂過程中，向地層中注入大量的壓裂液，現(xiàn)有的壓裂液由于地層壓力低（壓力系數(shù)0.93～0.97），壓裂液返排能量不足造成施工后大量液體留在地層中，從而對地層造成一定程度的傷害，影響壓裂增產(chǎn)效果。研究表明，即便壓裂液本身傷害性低，但如果壓裂液返排速度慢、返排率低，滯留在地層中通過增大儲層含水飽和度、增加兩相滲流阻力、產(chǎn)生水敏、水鎖等傷害，會大幅度降低地層孔滲性，甚至封死氣層，嚴重影響壓裂增產(chǎn)效果甚至壓后沒有產(chǎn)能。為解決返排問題，采用全程液氮伴注，平均每井次液氮量5-10m³左右，但是液氮伴注給現(xiàn)場施工帶來較大的麻煩，而且液氮存放也存在較大問題也增加了液氮車和液氮泵車地使用費用，也出現(xiàn)過因液氮泵車和液氮管匯漏而加砂中途停泵的現(xiàn)象，嚴重影響了壓裂效果。尤其是液氮拌注并不能解決侵入地層基質(zhì)的濾液的返排難題，很多低壓油氣井液氮拌注加砂壓裂后的返排效果也比較差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種能自動生熱、自動生氣、增強壓裂液的攜砂能力、抗濾失性強、能有效降低對地層的侵入傷害、有效降低水鎖效應(yīng)的類泡沫壓裂體系及其配制方法和加注方法。?

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：類泡沫壓裂體系，它包括基液、酸性液和破膠劑，且基液：酸性液：破膠劑的重量比為10：0.8～1.5：0.002～0.006，所述的基液包括水和以下組分，且各組分占水的重量百分比為：?

亞硝酸鈉????????2.0～4.9%，?

氯化銨??????????2.5～6.3%，?

羥丙基胍膠??????0.25～0.5%，?

交聯(lián)劑??????????0.04～0.2%，?

碳酸鈉??????????0.06～0.12%，?

粘土穩(wěn)定劑??????0.2～0.5%，?

助排劑??????????0.5%，?

殺菌劑??????????0.1～0.3%。?

所述的酸性液包括水和以下組分，且組分占水的重量百分比為：?

穩(wěn)泡劑??????????0.05～0.15%，?

酸性催化劑??????2～6%，?

緩蝕劑??????????0.2～0.4%。?

所述的破膠劑為碘酸鹽和溴酸鹽中的一種或多種混合物。?

所述的交聯(lián)劑，它由以下重量比的原料制成：丙三醇12.5～20，硼砂10～15，葡萄糖酸鈉4～6，氫氧化鈉1.5～2，無機鋯鹽0～4，三乙醇胺0～4，水49～68，無機鋯鹽為四氯化鋯、氧氯化鋯、硫酸鋯、醋酸鋯中的一種或者多種的混合物。?

所述的酸性催化劑為有機酸。?

所述的碘酸鹽為高碘酸鉀、高碘酸鈉、碘酸鉀、碘酸鈉中的一種或多種混合物，所述的溴酸鹽為溴酸鉀、溴酸鈉中的一種或多種混合物。?

所述的有機酸為乙酸、檸檬酸、酒石酸、乳酸中的一種或多種混合物。?

類泡沫壓裂體系的配制方法，它包括以下步驟：?

S1、制備交聯(lián)劑，它包括以下子步驟：?

S11、按上述重量比稱取各原料組分，然后將水全部加入反應(yīng)釜中，開啟釜內(nèi)攪動裝置；?

S12、將丙三醇加入反應(yīng)釜中，攪拌10～20分鐘，同時對反應(yīng)釜加熱，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度保持在70～75℃；?

S13、緩慢逐漸加入硼砂，攪拌15～25分鐘，使硼砂溶解80%以上；?

S14、緩慢加入葡萄糖酸鈉、無機鋯鹽和三乙醇胺，攪拌5～15分鐘；?