[發明專利]一種改性瓜爾膠壓裂液的重復利用方法

在審

• 申請號: 201410030106.6
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103742118A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 鄭助華
• 申請（專利權）人: 鄭助華
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;C09K8/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油天然氣開采中增加石油天然氣產量的一種壓裂液，具體涉及一種改性瓜爾膠壓裂液的重復利用方法。

背景技術

天然氣開采壓裂需要使用壓裂液，壓裂液有大約50％返排回地面而不重復利用。隨著天然氣不斷地被開采，開采難度逐漸加大，幾乎每口氣井都需要進行水力壓裂，而且每口井壓裂液量不斷增大，這樣需要的水量增加，特別是在缺水地區，給本來就緊張的水資源增加了負擔。如果能把壓裂返排液重復利用，將緩解緊張的水資源的矛盾，既能節約材料、降低成本，同時也減少壓裂液對環境的污染。

石油天然氣壓裂增產主要采用改性瓜爾膠壓裂液體系，該體系需要采用大量水及產生大量廢水。而改性瓜爾膠壓裂液的重復利用方法能處理壓裂產生的廢水，同時處理水能用來配制壓裂液而達到重復利用。

目前，對壓裂返排液的幾種處理方式：一是罐車拉到回注井回注入地層；二是罐車拉到廢水處理廠處理達到國家排放標準后再用罐車拉到回注井回注入地層；但它們都存在成本高、污染環境等問題。

現有技術對壓裂液重復利用的方法是對低分子瓜爾膠壓裂液重復利用方法，而低分子瓜爾膠壓裂液重復利用方法是用于低分子瓜爾膠壓裂液體系。但低分子瓜爾膠壓裂液由于種種缺點而不能普遍應用?，F在石油天然氣增產的壓裂液主要是用改性瓜爾膠壓裂液體系。本發明的一種改性瓜爾膠壓裂液的重復利用方法用于改性瓜爾膠壓裂液體系。所以一種改性瓜爾膠壓裂液的重復利用方法的應用普遍性及價值遠遠大于低分子瓜爾膠壓裂液重復利用方法。

改性瓜爾膠壓裂液的重復利用方法是在絕大多數油氣田現有壓裂液體系的基礎上進行的，其技術及經濟適應性強，容易推廣。

發明內容

本發明的目的是為了解決目前壓裂施工規模大，壓裂液用量增大，大量排出的壓裂返排液對環境污染等問題，而提出的一種改性瓜爾膠壓裂液的重復利用方法，它社會價值高、經濟實用、成本低，降低了壓裂返排液對環境的污染。

一種改性瓜爾膠壓裂液的重復利用方法，包括以下步驟：

(1)收集返排液：收集改性瓜爾膠壓裂液的返排液；

(2)酸化：對收集的改性瓜爾膠壓裂液返排液用酸處理，得到處理液甲；

(3)堿中和：處理液甲用堿中和得處理液乙；

(4)制備基液：在處理液乙中加入改性瓜爾膠及其它化學劑得到基液；

(5)制備凍膠：使用上述基液加入交聯劑及助劑，交聯得到凍膠；

(6)完成壓裂施工：使用上述凍膠作為壓裂前置液或攜砂液，完成壓裂施工。

步驟(2)中所述的酸化為：加入工業鹽酸，加入比例鹽酸以重量“公斤”計、返排液以體積“升”計，兩者比例為：工業鹽酸∶返排液＝0.05～5∶100。

步驟(2)優選方案為工業鹽酸∶返排液＝2.5～5∶100，待工業鹽酸分散均勻，液體自然沉降，得到處理液甲。

所述步驟(3)堿中和為：加入堿中和至pH為5～9。

所述步驟(4)制備基液中：

所述其它化學劑包括：粘土穩定劑、殺菌劑、助排劑、起泡劑；

處理液乙以體積“升”為單位，其它成份以重量“公斤”為單位，按以下比例配方配制基液：

處理液乙∶改性瓜爾膠∶粘土穩定劑∶殺菌劑∶助排劑∶起泡劑＝100∶0～0.50∶0～2∶0～0.5∶0～1∶0～2。優選比例為，處理液乙∶改性瓜爾膠∶粘土穩定劑∶殺菌劑∶助排劑∶起泡劑＝100∶0.35～0.55∶0～2∶0～0.5∶0～1∶0～1；

所述步驟(5)制備凍膠為：

基液與交聯劑的體積比為100∶0.3～1；

所述交聯劑由A、B二種組分組成，A為硼酸鹽、強堿化合物及配位體化合而成，配位體為醋酸、醇胺(二乙醇胺、三乙醇胺)、多元醇；B為強堿和酒石酸銻鉀的水溶液組成；A、B劑體積比為10∶0.5～4；

所述助劑為堿性化學劑，基液以體積“升”為單位，助劑以重量“公斤”為單位，加量為：基液∶助劑＝100∶0～1。

本發明提供了更優選的技術方案，其中，步驟(2)中所述的酸化為：加入工業鹽酸，加入比例鹽酸以重量“公斤”計、返排液以體積“升”計，兩者比例為：工業鹽酸∶返排液＝2.5-5∶100；待工業鹽酸分散均勻，液體自然沉降，得到處理液甲；

所述步驟(3)為：加入堿中和至pH為6.5～7.5，堿選自碳酸鈉、氫氧化鈉；

步驟(4)制備基液中，優選控制基液pH為6.5～7.5；處理液乙∶改性瓜爾膠∶粘土穩定劑∶殺菌劑∶助排劑∶起泡劑＝100∶0.30～0.50∶0～2∶0.3～0.5∶0.1～1∶0～0.5；