[發明專利]頁巖氣滑溜水壓裂液及其制備方法

在審

• 申請號: 201510996114.0
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN105567211A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 張燁;李少榮;程禮軍;陸朝暉;崔楠;陶紅華;唐汝眾
• 申請（專利權）人: 重慶地質礦產研究院;北京弘毅恩澤能源技術有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明屬于低滲透油氣田開采領域，具體地，涉及一種頁巖氣滑溜水壓裂 液及其制備方法。

背景技術

致密頁巖氣儲層具有低孔、低滲的特點，勘探開發難度較大，大多數頁巖 氣井需要儲層改造才能獲得比較理想的產量，具備生、儲烴能力的頁巖必須通 過大規模體積壓裂才能獲得工業開采價值；因此，上萬立方米的壓裂液使用量 成為頁巖氣藏壓裂有別于常規氣藏壓裂的特點之一。目前，國外頁巖氣開發最 主要的增產措施是減阻壓裂，即利用減阻水壓裂液進行體積改造。減阻水壓裂 液體系是針對頁巖氣儲層改造而發展起來的一種新的壓裂液體系。頁巖氣水平 井壓裂是頁巖油氣高效勘探開發的關鍵技術和核心技術，滑溜水壓裂液是這項 技術的重要載體和實現手段。

CN103756664A公開了一種頁巖氣壓裂液用稠化劑、壓裂液，稠化劑是由粘 彈性表面活性劑、聚丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰氧三甲 基氯化銨、N-異丙基丙烯酰胺、庚二酰、片堿按3:5～7:0.4～0.6:1～2:1.5～ 2.5:1.5～2.5:0.8～1.2比例合成；壓裂液包括稠化劑，并包括由表面活性劑與 乙醇按1:1.5～2.5混合的流變助劑，還可包括溫度穩定劑，具備低傷害、高效 增粘、抗溫、抗鹽、抗剪切、低摩阻等特性。

CN102604625B公開了一種陸相頁巖氣壓裂用水基壓裂液，包括高分子聚合 物、粘土穩定劑、助排劑、殺菌劑和水；其中，各組分的質量百分比為：高分 子聚合物為0.02～0.1％，粘土穩定劑為2～3％，助排劑為0.3～0.5％，殺菌劑為 0.1～0.3％，余量為水。高分子聚合物為羥丙基胍膠、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維 素或羧甲基纖維素。

CN103602330A公開了一種用于頁巖體積壓裂的纖維復合清水壓裂液，各組 分的重量百分比為：減阻劑0.1％；KCl防膨劑1％；長效粘土穩定劑1％；復配殺 菌劑0.06％；阻垢劑0.005％；表面活性劑0.3％；其余為水。減阻劑為陰離子類 聚丙烯酰胺。纖維的加入顯著提高了清水壓裂液的懸砂性能，有效降低了清水 壓裂液的管柱摩阻，并能防止支撐劑回流。

CN104610492A公開了一種壓裂液用降阻劑及適于頁巖氣壓裂的壓裂液，降 阻劑由水相和油相結合進行反向乳液聚合而成，其中水相中各單體與水的重量 份為：丙烯酰胺0.7～1.3，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸0.7～1.5，水1。降阻劑 溶脹速度快、黏度低2～30mPa.s可調,濃度為0.05％時,降阻率可達到76.5％, 頁巖防膨率超過80％,對頁巖地層傷害率較低，僅為5.33％。

現有國內頁巖氣壓裂采用低黏滑溜水進行大液量、低砂比施工，現場實施 效果不理想，易于砂堵，施工成功率低。根據我國頁巖儲層應力差異大、黏土 礦物含量高、裂縫不發育等特點，需要提高滑溜水的黏度、提高壓裂砂比。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種頁巖氣滑溜水壓裂液及其制備方法， 采用多元共聚的乳液聚合物作為滑溜水的減阻劑，利用交聯劑的交聯作用，提 高滑溜水的黏度，通過交聯劑的加量，根據現場施工及壓裂砂比的要求，調節 滑溜水的黏度，有效防止砂堵，體系具有速溶、高效減阻、低傷害、易反排等 優良性能，可滿足頁巖氣大排量注入、連續混配施工、保護儲層的要求。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

頁巖氣滑溜水壓裂液，質量百分比組成如下：

余量為水。

優選地，所述的減阻劑為AM-AMPS-NVP三元共聚物，不含陽離子單體，分 子量600-800萬。

優選地，所述的交聯劑選自氧氯化鋯或乙酸鋯。

優選地，所述的交聯延遲劑為乙酰丙酮。

優選地，所述的防膨劑為KCl：鹽酸胍＝1:1(質量比)。

優選地，所述的助排劑是非離子氟碳表面活性劑

所述減阻劑的制備方法如下：

(1)、在高壓高溫反應釜中加入乳化劑20kg，環己烷100L，攪拌均勻，形 成油相；乳化劑質量組分為表活劑Span80：表活劑Tween80：表活劑 OP-10＝15∶2∶2；