[發明專利]一種雙組份水基壓裂液破膠劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201310377430.0
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103421484A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 楊曉武;秋列維;李培枝;隋明煒;張林
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;E21B43/26
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

????本發明涉及一種油田用化學品，具體涉及一種雙組份水基壓裂液破膠劑及其使用方法。

背景技術

油田開發過程中，水力壓裂是提高油井生產效率的有效方法。其原理是利用水凝膠傳遞高壓，在巖層中形成裂縫，并利用水凝膠攜帶支撐劑進入裂縫。然后，利用破膠劑破壞水凝膠的攜砂能力，使支撐劑沉積在裂縫中，從而使裂縫不可閉合，增加原油向油井中的滲透速率。

目前，一般的破膠劑是利用氧化性破壞水凝膠中的大分子結構，降低水凝膠的粘度來實現破膠效果，最常用的是過硫酸鹽類破膠劑。這種破膠劑一旦和水接觸，即開始發生強烈氧化作用。因此，當破膠劑和支撐劑同時加入到壓裂液中開始壓裂過程中時，在攜帶支撐劑的水凝膠到達地層裂縫之前，這種破壞是不需要的，且有害的，會降低壓裂液的攜砂能力。為了減少破膠劑在進入地層之前對水凝膠的破壞，一般采用在破膠劑外層包覆惰性物質形成保護膜的方法來實現。這種操作會導致破膠劑成本大幅提高。同時，由于包膜工藝的原因，也使得部分破膠劑無法完全包裹，這種情況下破膠劑對水凝膠攜砂能力的破壞依然不可忽視。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙組份水基壓裂液破膠劑及其使用方法，克服現有破膠劑提前破膠、對壓裂液攜砂能力影響大等問題。

本發明所采用的技術方案是：

一種雙組份水基壓裂液破膠劑，其特征在于：

包含催化劑和氧化劑兩部分，其質量比為1:1～1:3；

其中，催化劑選自多羧基可溶鐵鹽，氧化劑選取質量分數為20%～35%的工業用雙氧水。

所述的多羧基可溶鐵鹽選自EDTA鐵銨鹽、檸檬酸鐵、草酸鐵銨。

一種雙組份水基壓裂液破膠劑的使用方法，其特征在于：

由以下步驟實現：

在壓裂施工開始后，前置液階段投放催化劑；在攜砂液階段，在凍膠和支撐劑混合的同時，加入氧化劑；

催化劑和氧化劑的質量比為1:1～1:3，催化劑選自多羧基可溶鐵鹽，氧化劑選取質量分數為20%～35%的工業用雙氧水。

所述的多羧基可溶鐵鹽選自EDTA鐵銨鹽、檸檬酸鐵、草酸鐵銨。

本發明具有以下優點：

本發明在壓裂工藝沒有發生改變的情況下，提高了破膠發生位置定位準確度，不會提前破膠；由于在進入地層裂縫前水凝膠的性能得以保護，從而提高了施工過程的攜砂能力；在支撐劑釋放階段，本發明所具有的氧化能力高于傳統破膠劑，因此能使水凝膠降解更為徹底，降低地層傷害，避免返砂現象，所以有利于提高整體壓裂效果；同時，由于所有成分的溶解適應能力好，原料來源廣泛易得，無需特殊加工過程，所以成本低廉。?

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細的說明。

本發明的工作原理是，利用雙氧水在不同催化環境下的氧化能力差別巨大，實現定位氧化，從而保證壓裂水凝膠在輸送過程中不會被破壞，在進入地層裂縫后快速降粘釋放支撐劑。壓裂施工一般分為三個階段，第一階段為前置液階段，無需攜砂能力，其成分一般為活性水。第二階段為攜砂液階段，主要成為含聚合物的水凝膠，需要保證體系的攜砂能力，第三階段為頂替液，其作用為保證第二階段的攜砂液全部進入地層裂縫中。在壓裂液的前置液中，催化劑可溶解于水并進入到地層裂縫中。由于催化劑的主要成分是鐵離子，在多羧基的螯合作用下，在地層環境中不會與水接觸發生變質。前置液注入后，用于攜帶支撐劑的水凝膠會開始通過井管注入地層，氧化劑則隨水凝膠一起注入。在無催化劑的環境下，雙氧水的氧化分解速度很低，不對水凝膠產生破壞作用，這樣攜帶氧化劑的水凝膠的不會提前釋放支撐劑，保證了施工過程的安全。當水凝膠進入地層裂縫后，與催化劑接觸，氧化能力急劇提升，在地層裂縫中水凝膠被徹底破壞，使水凝膠完全水化，粘度降低至5mPa.s以下，有利于支撐劑的完全釋放，防止返砂現象的產生，有利于提高施工效果。

本發明所涉及的一種雙組份水基壓裂液破膠劑，包含催化劑和氧化劑兩部分，其質量比為1:1～1:3。其中，催化劑選自多羧基可溶鐵鹽，氧化劑選取質量分數為20%～35%的工業用雙氧水。所述的多羧基可溶鐵鹽選自EDTA鐵銨鹽、檸檬酸鐵、草酸鐵銨。

使用時，在壓裂施工開始后，前置液階段投放催化劑；在攜砂液階段，在凍膠和支撐劑混合的同時，加入氧化劑。

實施例1：