[發(fā)明專利]一種低腐蝕綠色交聯(lián)酸壓裂液及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810775037.X
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN108822826A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅明良;鞏錦程;戰(zhàn)永平;司曉冬;楊宗梅;羅帥;李欽朋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/88
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發(fā)明涉及一種低腐蝕綠色交聯(lián)酸壓裂液及其制備方法與應(yīng)用，原料質(zhì)量百分比如下：有機酸15～20％，聚合物稠化劑0.6～1.2％，有機鋯交聯(lián)劑1.0～5.0％，破膠劑0.01～0.05％，其余為水，各組分質(zhì)量百分比之和為百分之百；有機酸為乳酸與葡萄糖酸按摩爾比為(1?2):(1?2)的比例混合的混合酸；本發(fā)明的低腐蝕綠色交聯(lián)酸壓裂液采用的主體酸成分為弱有機酸，弱有機酸對井筒及設(shè)備的腐蝕強度小，可以有效保護井筒及相關(guān)設(shè)備，降低了設(shè)備的腐蝕率，延長了使用壽命，同時避免了對環(huán)境的污染，降低了對工作人員的傷害，有機酸生成的鈣鹽具有較高的溶解度，使鈣沉淀量大大減少，大大減少了對地層的二次污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低腐蝕綠色交聯(lián)酸壓裂液及其制備方法與應(yīng)用，屬于壓裂液技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

酸化壓裂技術(shù)是指在井底壓力高于地層破裂壓力的條件下，擠酸壓破地層，形成人工裂縫，注入酸液在裂縫中與壁面進行刻蝕反應(yīng)，使得裂縫在施工結(jié)束后無法完全閉合，以提升地層導(dǎo)流能力。對于目前所采用的酸壓技術(shù)而言，酸化工作液在施工過程中是通過井筒注入到地層的，酸化工作液與井筒設(shè)備的接觸是不可避免的。因此，酸液對井筒設(shè)備的腐蝕是目前無法回避的問題。

深部酸壓技術(shù)與普通酸壓基本一樣，區(qū)別在于選用濾失量低的工作液，目的是獲得比普通酸壓更長的酸蝕裂縫。交聯(lián)酸是指酸液體系通過稠化劑與配套交聯(lián)劑的交聯(lián)，形成網(wǎng)絡(luò)凍膠結(jié)構(gòu)，使體系粘度顯著提高，從而降低濾失量，目前已作為酸壓體系被廣泛使用。

中國專利文獻CN104403658A公開了一種耐高溫交聯(lián)酸液體系及其制備方法，該交聯(lián)酸體系按質(zhì)量百分比由鹽酸(5-25wt％)、聚合物稠化劑(0.5-1.2wt％)、螯合鈦交聯(lián)劑(0.2-0.5wt％)、水組成，其中所述的聚合物稠化劑為丙烯酰胺-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨共聚物，單體摩爾比為8:3～15:3；所述的螯合鈦交聯(lián)劑為硫酸鈦、氯化鈦、硝酸鈦、醋酸鈦溶于水有螯合劑反應(yīng)制得，該體系耐溫可達160-190℃。

中國專利文獻CN104073237A公開了一種耐高溫地面交聯(lián)酸酸液及其制備方法，該酸液體系按質(zhì)量百分比由鹽酸(15-28wt％)、聚丙烯酰胺類聚合物(0.4-1.0wt％)、醛類交聯(lián)劑(0.1-0.5wt％)、酚類交聯(lián)劑(0.05-0.25wt％)、過硫酸銨(0.01-0.1wt％)、水組成。該體系使用的交聯(lián)劑毒性低，制備工藝簡單，成本低，但耐溫性不強，僅為120℃。

現(xiàn)有的交聯(lián)酸壓裂液大多數(shù)是以鹽酸作為酸化主體酸，采用稠化劑與交聯(lián)劑的有效交聯(lián)，鹽酸作為強酸，對井筒設(shè)備的腐蝕不容小覷，且鹽酸易揮發(fā)，對環(huán)境會造成污染；并且有的稠化劑、交聯(lián)劑的耐溫性差、毒性大，因此，目前的交聯(lián)酸壓裂液普遍存在腐蝕性與耐溫性、濾失性不能兼得的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種低腐蝕綠色交聯(lián)酸壓裂液及其制備方法與應(yīng)用，該交聯(lián)酸壓裂液克服現(xiàn)有交聯(lián)酸的腐蝕性強的主要缺餡，并兼顧體系的耐溫性、濾失性、毒性、揮發(fā)性。本發(fā)明所使用的主體酸液為綠色有機酸，對井筒的腐蝕性小，不易揮發(fā)，且主體酸與碳酸鹽巖反應(yīng)不產(chǎn)生二次沉淀，對地層傷害小。聚合物稠化劑與交聯(lián)劑可在酸液中交聯(lián)，且反應(yīng)后破膠徹底易返排。

一種低腐蝕綠色交聯(lián)酸壓裂液，原料質(zhì)量百分比如下：

其余為水，各組分質(zhì)量百分比之和為百分之百。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的有機酸為乳酸與葡萄糖酸按摩爾比為(1-2):(1-2)的比例混合的混合酸。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的聚合物稠化劑為部分水解聚丙烯酰胺類稠化劑。

進一步優(yōu)選的，所述的聚合物稠化劑是由丙烯酰胺(AM)與2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸鈉(AMPS)按摩爾比為2.0～3.0:1的比例共聚而成，聚合物稠化劑的分子量為600～1000萬。