[發明專利]一種延遲交聯壓裂液組合物

在審

• 申請號: 201310468140.7
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN104559995A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 祝綸宇;伊卓;方昭;杜超;趙方園;劉希;徐陽;林蔚然;張文龍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇

技術領域

本發明涉及一種延遲交聯壓裂液組合物，具體地，涉及一種延遲交聯聚丙烯酰胺聚合物壓裂液組合物。

背景技術

延遲交聯技術是油氣井水力壓裂施工中的一項重要技術，該技術使得在線混配的壓裂液在井筒中流動時不交聯，只用一定量的增稠劑就可使壓裂液具有一定的粘度以攜帶支撐劑，因此壓裂液中的聚合物剪切降解不嚴重；壓裂液進入地層后，發生交聯反應，壓裂液粘度增加，有利于在地層中造縫。

目前，應用于油氣井壓裂的延遲交聯水基壓裂液，主要是以天然植物膠-有機硼交聯劑組成的延遲交聯壓裂液體系。

聚丙烯酰胺類聚合物作為新型的壓裂用合成增稠劑，具有價格低廉、增稠能力強、破膠性能好、殘渣少等特點。然而，與天然植物膠相比，丙烯酰胺類聚合物不耐剪切，更需要延遲交聯技術降低增稠劑在井筒運移過程中的剪切損耗。

但是，目前尚無有效的延遲交聯劑與之組成延遲交聯壓裂液組合物。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中針對聚丙烯酰胺類增稠劑沒有有效延遲交聯性能的缺陷，提供了一種延遲交聯壓裂液組合物，具體地，提供了一種延遲交聯聚丙烯酰胺聚合物壓裂液組合物。

本發明提供了一種延遲交聯壓裂液組合物，該延遲交聯壓裂液組合物含有聚丙烯酰胺類聚合物、延遲交聯劑、壓裂助劑和水，其中，所述延遲交聯劑由多價金屬鹽、乙二醛、甘油和水混配而成。

本發明提供的延遲交聯壓裂液組合物中，其中，所述延遲交聯劑由多價金屬鹽、乙二醛、甘油和水混配而成，延遲交聯劑在溶于水后，緩慢釋放出金屬離子，在與聚丙烯酰胺類聚合物混配后，數分鐘內形成均一的交聯液，有效降低聚丙烯酰胺類聚合物的增稠性，從而降低了聚丙烯酰胺類聚合物在井筒運移過程中的剪切損耗。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供了一種延遲交聯壓裂液組合物，該延遲交聯壓裂液組合物含有聚丙烯酰胺類聚合物、延遲交聯劑、壓裂助劑和水，其中，所述延遲交聯劑由多價金屬鹽、乙二醛、甘油和水混配而成。

根據本發明，相對于100重量份的水，所述聚丙烯酰胺類聚合物的含量可以為0.2-0.8重量份，優選為0.3-0.6重量份；所述延遲交聯劑的含量可以為0.1-0.6重量份，優選為0.2-0.4重量份；所述壓裂助劑的含量可以為0.2-8重量份，優選為0.5-3.8重量份。

在本發明中，組成所述延遲交聯壓裂液組合物中除了含有聚丙烯酰胺類聚合物、延遲交聯劑、壓裂助劑之外，還含有水，此處的水沒有具體限定，可以為天然水和人工制水，例如，天然水可以為河流、湖泊、大氣水、海水和地下水等，而人工制水可以是通過化學反應使氫氧原子結合得到水，例如，人工制水可以為蒸餾水、去離子水或重水。而在本發明中，所述延遲交聯劑除了由多價金屬鹽、乙二醛和甘油之外，還需要有水混配而成，此處的水優選為去離子水。

根據本發明，所述聚丙烯酰胺類聚合物可以為中低分子量的聚丙烯酰胺類聚合物，即該聚丙烯酰胺類聚合物的數均分子量可以為200萬-1000萬；優選地，該聚丙烯酰胺類聚合物的數均分子量可以為300萬-600萬。

根據本發明，所述聚丙烯酰胺類聚合物可以為陰離子聚丙烯酰胺（HPAM）、丙烯酰胺(AM)/丙烯酸鈉(AA(Na))共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉(AMPS(Na))共聚物和丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）共聚物中的一種或多種；更優選地，所述聚丙烯酰胺類聚合物可以為陰離子聚丙烯酰胺或丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉共聚物。

根據本發明，所述多價金屬鹽可以為三價及以上可溶于水的金屬鹽；優選地，所述多價金屬鹽可以為鋁鹽，例如可以為氯化鋁、偏鋁酸鈉和硫酸鋁鉀中的一種或多種；所述多價金屬鹽可以為鉻鹽，例如可以為氯化鉻；所述多價金屬鹽可以為鋯鹽，例如可以為氯化鋯；所述多價金屬鹽可以為鈦鹽，例如可以為氯化鈦。

根據本發明，在所述延遲交聯劑中，多價金屬鹽、乙二醛、甘油和去離子水混配的方式及比例沒有特別的限定，只要能夠使乙二醛、甘油和多價金屬鹽與水形成均一相即可，優選情況下，組成所述延遲交聯劑的多價金屬鹽、乙二醛、甘油和去離子水的重量比可以為1：1-4：1-4：0.5-2，優選為1：2-4：2-4：1-1.5，更優選為1：3：2.5：0.5。

根據本發明，所述壓裂助劑可以選自殺菌劑、破膠劑、粘土穩定劑、pH調節劑和助排劑中的一種或多種。