[發(fā)明專利]一種植物膠壓裂液非降解性破膠的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310661695.3
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103670359A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫虎;王祖文;張冕;廖樂軍;陳亞聯(lián);高紅平;郭偉林;高燕;李楠;李婧;趙文鋼;陳飛;陶長州;白鋒軍;樊啟國;劉小會;彭樹禹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;C09K8/68
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 邱志賢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植物膠類壓裂液非降解性破膠的方法，屬油氣田開發(fā)增產(chǎn)措施領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前廣泛使用的HPGF水基凍膠壓裂液具有抗剪切性好、熱穩(wěn)定性好、水不溶物和破膠殘渣較低、控制濾失能力強等諸多優(yōu)點。自2011年底，瓜爾膠粉價格上漲迅猛，使得胍膠壓裂液成本大幅度增加，因此植物膠壓裂液非降解性破膠的技術(shù)對壓裂液的回收利用具有良好的知道意義，同時可大幅度的降低成本。

在壓裂施工過程中，壓裂液必須具有良好的粘性和彈性，并且管路沿程摩阻要盡可能小，以便使壓裂液具有良好的攜砂性，同時還可降低施工的壓力，減輕壓裂泵車的負荷，提高施工的質(zhì)量。而在壓裂停泵關(guān)井之后，攜砂液則要快速的水化，使其中的體型或線型高分子降解為低分子物質(zhì)，以便壓裂液的快速返排，從而達到降低地層傷害，提高增產(chǎn)效果的目的。因此壓裂液的破膠技術(shù)也是壓裂改造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

目前常規(guī)的壓裂液稠化劑以植物膠類為主，交聯(lián)劑以金屬類、非金屬類以及復(fù)合型等為主。在施工結(jié)束后為達到快速返排的目的則必須采用一定的化學(xué)、物理方法使其快速破膠、降粘。

現(xiàn)有植物膠壓裂液破膠方法的主要缺點：

（1）破壞植物膠壓裂液分子結(jié)構(gòu)：目前常用的破膠劑多為氧化型破膠劑（過硫酸銨、雙氧水、次氯酸鈉、高錳酸鉀等）或者生物酶破膠劑，以上破膠劑均破壞了植物膠壓裂液的分子鏈，將長鏈的高分子降解為小分子，從而使得植物膠原有的可交聯(lián)的基團大大減少或者完全喪失，使得返排液不能重新二次配液或者二次交聯(lián)。

（2）環(huán)境污染嚴重：壓裂液氧化破膠后排入排污池后不但造成了稠化劑、水資源的浪費，同時給現(xiàn)場的施工增添了一定的工作量（備水、挖排污池、運輸污水等），另一方面更重要的是給當(dāng)?shù)氐乃础⒋髿狻⑼寥馈⑥r(nóng)作物生長等帶來了嚴重的影響。

?（3）安全與環(huán)境風(fēng)險多：目前常用的破膠劑為過硫酸銨，為白色顆粒，以纖維帶包裝，配制時易對人產(chǎn)生腐蝕，且在低溫下難以快速混合均勻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供了一種植物膠壓裂液非降解性破膠的方法。該方法是在壓裂液進入地層后，可進行非降解性破膠，不會破壞植物膠壓裂液分子主鏈結(jié)構(gòu)，同時又可滿足壓后返排的要求，返排液回收后又可進行二次交聯(lián)，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效應(yīng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種植物膠壓裂液非降解性破膠的方法，其特征是：該方法包括如下步驟：

1）制備壓裂液；

2）非降解性破膠；

3）破膠、返排；

4）二次利用。

?所述步驟1）制備壓裂液：稱取0.25-0.30g植物膠類稠化劑，在2000rad/min條件攪拌，緩慢、均勻的將其加入到100mL自來水中，攪拌3-5mim后終止，靜置1-2h，使其充分溶脹；加入0.3mL的粘土穩(wěn)定劑NTWDJ-1、0.1mL的殺菌劑SSJ-1，攪拌30-90s；加入0.30-0.5mL的助排劑CF-5D，攪拌30-90s；加入0.01-0.02mL的復(fù)合破膠劑FPJJ-1，攪拌60-90s，加入0.25mL的?交聯(lián)劑JLJ-1,攪拌60-90s，即可。

所述步驟2）非降解性破膠：是指壓裂結(jié)束后，在關(guān)井過程中，使步驟1中的壓裂液中的復(fù)合破膠劑FPJJ-1與配方中的其它助劑進行反應(yīng)；在地層溫度為50-100℃，復(fù)合破膠劑FPJJ-1不斷的釋放出氫離子，從而使得交聯(lián)劑中硼酸根分布系數(shù)降低至0.20以下；在地層水為CaCl₂時，CaCl₂水具有弱酸性，使得FPJJ-1解離反應(yīng)的化學(xué)平衡向右移動，其反應(yīng)溫度為50-100℃、反應(yīng)時間為0.5-2小時。

所述步驟3）破膠、返排：是指在步驟2）作用下，可使返排液的pH在6-7.5，實現(xiàn)壓裂液的破膠、返排。

所述步驟4）二次利用：將破膠后的反排液靜置15-30min后，取上層清液100mL，在100-150rad/min下攪拌30s，依次加入0.05g-0.15g的植物膠類稠化劑、0.1mL的殺菌劑SSJ-1、0.40-0.60mL的交聯(lián)劑JLJ-1，在100-150rad/min下攪拌50-70s，即可再次形成交聯(lián)壓裂液。

所述的粘土穩(wěn)定劑NTWDJ-1、殺菌劑SSJ-1、助排劑CF-5D、復(fù)合破膠劑FPJJ-1、交聯(lián)劑JLJ-1均為商品名稱，均購于長慶井下工程技術(shù)發(fā)展研究中心，地址為咸陽市朝陽七路。

所述的植物膠類稠化劑為瓜兒膠、羥丙基瓜兒膠、超級瓜膠的一種或幾種混合。