[發明專利]水基壓裂液組合物和水基壓裂液

有效

• 申請號: 201711184306.7
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN109825275B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 祝綸宇;方昭;胡曉娜;劉希;伊卓;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;C07F5/02;C09K8/90;C09K8/88
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及石油開采領域，公開了一種水基壓裂液組合物和水基壓裂液。該水基壓裂液組合物包含增稠劑、交聯劑、壓裂助劑和水，所述增稠劑為韋蘭膠，所述交聯劑選自式(1)所示的多氨基硼酸化合物，其中，(2n+1)個X相同或不同，各自獨立地表示氫或甲基；兩個Y相同或不同，各自獨立地表示鍵合或C1?C4的亞烷基；n為2?15。本發明的水基壓裂液組合物中，韋蘭膠和所述多氨基硼酸化合物能發生交聯反應形成粘度(80℃@170s^?1)保持在50mPa·s以上的凍膠體系，優于Q/SH 0351?2010《水基壓裂用交聯劑技術要求》的行業標準，可代替以瓜爾膠為增稠劑的壓裂液體系。

技術領域

本發明涉及石油開采領域，具體地，涉及一種水基壓裂液組合物和水基壓裂液。

背景技術

自上世紀中葉以來，水力壓裂技術一直是國內外油氣開發中的主要增產技術。進入新世紀后，水力壓裂技術作為致密砂巖油氣、煤層氣和頁巖油氣等非常規資源開發的關鍵技術，更是受到高度重視。其中，以瓜爾膠為代表的植物膠及其衍生物是水基壓裂液系統中最主要的增稠劑，占總使用量的90％以上。但是，瓜爾膠等種植類產品受地域及氣候影響顯著，投機性強，價格波動大，嚴重影響油企的正常生產經營。

微生物膠是一種質量和產量相對穩定、生產和使用過程綠色環保的新型微生物代謝多糖。其中的韋蘭膠是產堿桿菌以碳水化合物為主要原料，通過發酵產生的胞外雜多糖。韋蘭膠流變性能好、增稠能力強，并且成本較低、來源不受氣候及地理環境影響、質量穩定，是目前可供選擇的較理想的瓜膠替代產品。因此，開發以生物基產品做為增稠劑的壓裂液交聯-增粘體系，具有重要的現實意義。

然而，韋蘭膠分子結構由甘露糖、葡萄糖和鼠李糖構成，甘露糖、葡萄糖和鼠李糖的摩爾比為1：2：2，這使得其順式羥基比例僅為瓜爾膠的三分之一，并且還有高比例的疏水基團，這導致韋蘭膠溶解速度慢、成膠性能極差，其只能被認為在理論上能進行交聯，由于其交聯非常困難，在壓裂領域，通常將韋蘭膠視為不可交聯的聚合物，更沒有見到與之結合的交聯-增粘體系。所以，如何實現韋蘭膠的交聯增黏，是微生物膠應用于水力壓裂的核心問題。

發明內容

本發明的發明人在研究中發現，以特定結構的多氨基硼酸化合物為交聯劑，能夠提高韋蘭膠的活性點密度和活性點的運移活性，實現韋蘭膠的交聯，形成韋蘭膠壓裂液凍膠體系?；谠摪l現，提出本發明。

根據本發明的第一方面，本發明提供了一種水基壓裂液組合物，該水基壓裂液組合物包含增稠劑、交聯劑、壓裂助劑和水，其中，所述增稠劑為韋蘭膠，所述交聯劑選自式(1)所示的多氨基硼酸化合物：

式(1)中，(2n+1)個X相同或不同，各自獨立地表示氫或甲基；兩個Y相同或不同，各自獨立地表示鍵合或C1-C4的亞烷基；n為2-15。

根據本發明的第二方面，本發明提供了一種水基壓裂液，該水基壓裂液由本發明第一方面所述的水基壓裂液組合物通過以下步驟配制得到：

1)將所述增稠劑、壓裂助劑和水混合，得到基液；

2)將所述基液與交聯劑混合，形成所述水基壓裂液。

本發明的水基壓裂液組合物在配制所述水基壓裂液時，韋蘭膠和所述多氨基硼酸化合物能發生交聯反應形成粘度(80℃@170s^-1)保持在50mPa·s以上的凍膠體系，優于Q/SH0351-2010《水基壓裂用交聯劑技術要求》的行業標準，符合壓裂現場施工要求，而且，本發明的壓裂液體系可代替以瓜爾膠為增稠劑的壓裂液體系，與后者相比，本發明的壓裂液體系因采用韋蘭膠還具有產量相對穩定的特點。

附圖說明

圖1表示實施例1的水基壓裂液的耐溫耐剪切結果。

具體實施方式