[發明專利]常壓混砂準干法壓裂方法、所用壓裂液、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201811596231.8
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN111363533B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 鄭焰;白小丹;羅于建
• 申請（專利權）人: 北京愛普聚合科技有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種常壓混砂準干法壓裂液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A，保持水溫10~40℃，按設計比例加入水基壓裂液增稠劑體系材料和破膠劑配制成水基壓裂液，所述水基壓裂液占所述最終配制好的常壓混砂準干法壓裂液的10~40wt%；

步驟B，向步驟A配制的水基壓裂液中加入設計比例的干法壓裂液增稠劑體系材料并混合均勻；

步驟C，在步驟B的產物中加入設計砂比的支撐劑，混砂均勻后加壓至設計壓力10~40MPa；

步驟D，將占所述最終配制好的常壓混砂準干法壓裂液90~60wt%的液體CO₂加壓至設計壓力10~40MPa后，與步驟C得到的水基壓裂液匯合并進一步增壓至設計壓力40~120MPa，迅速混合并熱交換，體系溫度達到-10~30℃，由此制得所述最終的常壓混砂準干法壓裂液。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

按質量百分比計，所述最終的常壓混砂準干法壓裂液中水相與液體CO₂相之比為（10~40%）：（90~60%）；

其中，所述最終配制的常壓混砂準干法壓裂液作為減阻液時，所述水基壓裂液增稠劑體系材料占水相的質量分數為0.1~0.5%，所述干法壓裂液增稠劑體系材料占液體CO₂相的質量分數為0.1~0.5%；

其中，所述最終配制的常壓混砂準干法壓裂液作為攜砂液時，所述水基壓裂液增稠劑體系材料占水相的質量分數為0.5~3%，所述干法壓裂液增稠劑體系材料占液體CO₂相的質量分數為0.5~3%。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，

所述水為常規水源水，包括自來水、地表水、地下水、壓裂液返排液或原油分離水中的一種或兩種以上；

所述液體CO₂為氣體CO₂經壓力泵車增壓至1.5~2.5MPa、降溫至-25~-15℃并儲存于專用槽車或儲罐的液體CO₂，其中，氣體CO₂來源包括化石燃料燃燒后捕集的CO₂或CO₂氣井生產的CO₂；

所述水基壓裂液增稠劑體系材料包括植物膠和改性植物膠增稠劑體系材料、粘彈性表面活性劑體系材料、合成聚合物體系材料中的一種；

所述干法壓裂液增稠劑體系材料包括含氟CO₂增稠劑、含硅CO₂增稠劑、碳氫聚合物類增稠劑中的一種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

所述水基壓裂液增稠劑體系材料的設計比例，作為減阻液時，占水相質量分數的0.1~0.5%，作為攜砂液時，占水相質量分數的0.5~3%；

所述干法壓裂液增稠劑材料的設計比例，作為減阻液時，占液體CO₂相質量分數的0.1~0.5%，作為攜砂液時，占液體CO₂相質量分數的0.5~3%；

所述破膠劑包括過硫酸銨、膠囊破膠劑和酶破膠劑中的至少一種；

所述破膠劑的設計比例，占所述最終配制的常壓混砂準干法壓裂液的質量分數的0.005~0.3%；

所述支撐劑包括石英砂、陶粒、樹脂覆膜砂中的至少一種；

所述支撐劑的設計砂比，作為減阻液時，砂比為0~10%，作為攜砂液時，砂比為5~45%；

步驟C中水基壓裂液增壓后的設計壓力為20~30MPa；

步驟D中液體CO₂增壓后的設計壓力為20~30MPa，其與水基壓裂液增壓后的設計壓力保持一致；

步驟D中最終升壓高至50~70 MPa。

5.一種根據權利要求1~4任一項所述的制備方法制備得到的常壓混砂準干法壓裂液。

6.根據權利要求5所述的常壓混砂準干法壓裂液，其特征在于，所述常壓混砂準干法壓裂液的溫度為-10~30℃、密度為0.8~1.1g/cm³、pH值為3.0~6.0。