[發明專利]水力壓裂法中使用的壓裂流體的粘度控制劑

在審

• 申請號: 201480031666.1
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN105283523A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 井戶亨;山口登
• 申請（專利權）人: 住友精化株式會社
• 主分類號: C09K8/12
• 分類號: C09K8/12;C09K8/62;E21B43/26
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 龔敏;王剛

技術領域

本發明涉及水力壓裂法中使用的壓裂流體的粘度控制劑。

背景技術

以往，在原油、天然氣等的采掘中一直使用水力壓裂法，但近年來，伴隨頁巖氣、頁巖油等采掘技術的發展，廣泛使用水力壓裂法。

對于水力壓裂法來說，在坑井內施加高的壓力而在采掘層形成裂縫(裂紋)，在該裂縫中導入砂等支撐材料，從而防止裂縫閉塞，在采掘層內設置氣體、油的滲透性高的通路，從而采掘氣體、油。在坑井內施加高的壓力時，通常壓入在水中含有支撐材料(例如砂等)、凝膠化劑等的粘度高的壓裂流體。

對于這樣的壓裂流體，需要具有可在采掘層中形成充足的裂縫、且能將砂等支撐材料運送到裂縫中的粘度。進而，壓裂流體由于在裂縫形成后從坑井內被回收，因而在回收時必須粘度降低。因此，對于壓裂流體，期望設計成在裂縫的生成作業時具有充分高的粘度，在壓裂流體的回收作業時粘度降低，且容易回收。

例如，專利文獻1中公開了作為壓裂流體使用的水性組合物，公開了在該水性組合物中含有：(1)水合性聚合物，(2)可實質上生成足以減少水性介質粘度的量的游離基(freeradical)的過氧化合物，和(3)亞硝酸離子源。專利文獻1中公開了如下技術：通過用亞硝酸離子源捕捉降低水性組合物粘度的過氧化合物所生成的游離基，從而抑制了過氧化合物導致的壓裂流體的早期的粘度降低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開昭62-33995號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

但，例如如專利文獻1公開的以往的壓裂流體中，盡管能夠抑制壓裂流體的粘度降低，但難以在各種時機控制壓裂流體的粘度變化。

本發明的主要目的在于，提供壓裂流體的粘度控制劑、含有該粘度控制劑的壓裂流體和使用了該壓裂流體的原油或天然氣的采掘方法，所述壓裂流體的粘度控制劑在水力壓裂法中裂縫的生成作業時可維持壓裂流體的高的粘度、在壓裂流體的回收作業時可降低粘度。

用于解決問題的方法

本發明人為了解決如上述這樣的問題進行了深入研究。其結果發現：一種粘度控制劑，其是為了控制水力壓裂法中使用的壓裂流體的粘度變化而使用的粘度控制劑，該粘度控制劑是含有聚環氧烷和粘度降低劑的片劑，其在水力壓裂法中裂縫的生成作業時可維持壓裂流體的高的粘度，在壓裂流體的回收作業時可降低粘度。本發明是基于這些觀點通過進一步反復研究而完成的發明。

即，本發明提供下述記載的方式的發明。

項1.一種粘度控制劑，其是為了控制水力壓裂法中使用的壓裂流體的粘度變化而使用的粘度控制劑，其中，該粘度控制劑是含有聚環氧烷和粘度降低劑的片劑。

項2.根據項1所述的粘度控制劑，其中，前述粘度控制劑中的前述聚環氧烷的比例為30～99.99質量％。

項3.根據項1或2所述的粘度控制劑，其中，前述片劑的質量為0.2g以上。

項4.根據項1～3中任一項所述的粘度控制劑，其中，前述聚環氧烷在制成0.5質量％的水溶液時的25℃下的粘度為20～1500mPa·s，或在制成5質量％的水溶液時的25℃下的粘度為50～80000mPa·s。

項5.根據項1～4中任一項所述的粘度控制劑，前述粘度降低劑為選自自由基產生劑、酸和酶所組成的組中的至少1種。

項6.根據項1～5中任一項所述的粘度控制劑，其中，構成前述聚環氧烷的單體單元的碳原子數為2～4。

項7.根據項1～6中任一項所述的粘度控制劑，其中，前述聚環氧烷含有選自環氧乙烷單元、環氧丙烷單元和環氧丁烷單元所組成的組中的至少1種的單體單元。

項8.根據項1～7中任一項所述的粘度控制劑，其中，前述聚環氧烷為選自聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚環氧丁烷、環氧乙烷-環氧丙烷共聚物、環氧乙烷-環氧丁烷共聚物和環氧丙烷-環氧丁烷共聚物選自所組成的組中的至少1種。

項9.一種含有聚環氧烷和粘度降低劑的片劑的、用來控制水力壓裂法中使用的壓裂流體的粘度變化的用途。

項10.一種水力壓裂法中使用的壓裂流體，其含有項1～8中任一項所述的粘度控制劑、水、支撐材料和凝膠化劑。

項11.一種水力壓裂法中使用的壓裂流體的粘度變化的控制方法，其使用含有聚環氧烷和粘度降低劑的片劑。

項12.一種原油或天然氣的采掘方法，該原油或天然氣的采掘方法具有：

在地層形成采掘孔的工序，