[發明專利]一種高粘高熱穩水基壓裂液

在審

• 申請號: 201910135377.0
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109943314A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 姜向軍
• 申請（專利權）人: 姜向軍
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高粘高熱穩水基壓裂液，屬于流體礦開采領域。本發明先將環氧氯丙烷在三氟硼酸乙醚溶液中開環得到氯醇結構，配合含硅試劑制增粘料，使得分子膜凝聚性變強，增強了黏附力，抑制水分蒸發，提高其粘度；加入的鈦酸四丁酯成分可分解產生納米二氧化鈦，可在助劑中所含海藻酸鈉的多羥基結構的修飾下發生作用，在微粒表面形成吸附薄層，使得納米微粒間產生一定的空間位阻，從而降低納米顆粒的表面張力，提高熱分散效果，增強熱穩定性，在使用過程中，吸附的二氧化碳受熱從體系中緩慢溢出，可促進體系的流動，可實現快速導熱散熱，進一步提高體系的熱穩定性。本發明解決了目前常用水基壓裂液粘度低、熱穩定性不佳的問題。

技術領域

本發明屬于流體礦開采領域，具體涉及一種高粘高熱穩水基壓裂液。

背景技術

水基壓裂液，壓裂液的分類。壓裂液是流體礦（氣、汽、油、淡水、鹽水、熱水等）在開采過程中，為了獲得高產而借用液體傳導力（如水力等）壓裂措施時所用的液體。壓裂液分為兩種類型：第一種是以水作分散介質的水基壓裂液如稠化水、水凍膠、水包油乳化液、水基泡沫和某些酸性溶液等。第二種是以礦物油作分散介質的油基壓裂液如稠化油、油包水乳化液、油基泡沫等。壓裂液的性能要求：黏度高，潤滑性好，濾失量小，低摩阻，對被壓裂的流體層無堵塞及損害，對流體礦無污染，熱穩定性及剪切穩定性能好、低殘渣、配伍性好、破膠迅速、貨源廣，便于配制，經濟合理。在流體礦的開采中，通常采用壓力將地層壓開，形成裂縫，再將攜帶支撐劑的壓裂液注入裂縫，壓裂液將支撐劑攜帶進入地層裂縫后，壓裂液經破膠后返排，支撐劑留在裂縫內起到支撐裂縫的作用。目前，壓裂液主要包括泡沫壓裂液、油基壓裂液、清潔壓裂液和水基壓裂液。其中，水基壓裂液由于其對地層的適應性好，且具有良好的穩定性，相關壓裂設備以及工藝成熟性也較高，被廣泛的應用于油田開采領域中。現有的壓裂液都是淡水配制的，但是對于海上油田來說，由于受到 空間、運輸、成本等多種因素的影響，淡水資源的提供難以滿足油田壓裂 改造的需要。對于海上油田來說，海水又是一種普遍存在，容易取用的水資源。但是，由于海水是一個復雜的水系統，里面包含有幾十種礦物質元素，還有多種有機質的存在，是一個高鹽、多成份的水體系。常用的水基壓裂液稠化劑或多或少地都受到海水成分的影響而難以滿足壓裂施工的要求。水基壓裂液一般由水、成膠劑、交聯劑和破膠劑組成，其中所述成膠劑一般使用天然高分子化合物，例如胍膠，或合成高分子化合物，例如聚丙酰胺。由于，胍膠的的價格大幅度增加，導致由胍膠或胍膠衍生物制備得到的水基壓裂液的成本變高，而由聚丙烯酰胺作為成膠劑制備得到的壓裂液成本較低。例如，專利文獻 CN101805600A公開了一種適用于煤層氣儲層的凍膠壓裂液，由0.3%-0.5wt%的相對分子量為965×104的非離子型聚丙烯酰胺、0.014%-0.04wt%的交聯劑氧氯化鋯、0.01%-0.12wt%的pH調節劑、0.06%-0.12wt%的由過硫酸銨和亞硫酸鈉組成的破膠劑和余量的水組成。上述技術中，以非離子型聚丙烯酰胺為成膠劑，以氧氯化鋯為交聯劑，非離子型聚丙烯酰胺與氧氯化鋯在一定pH條件下可以形成水基凍膠壓裂液，該壓裂液具有價格低廉、低溫交聯速度快等優點。但是，上述技術中采用非離子型聚丙烯酰胺作為成膠劑時，由于非離子型聚丙烯酰胺具有良好的絮凝性，而絮凝性會阻礙非離子型聚丙烯胺交聯后形成的壓裂液的破膠，造成壓裂液破膠速度慢、粘度低、熱穩定性不高且破膠后殘渣含量高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對目前常用水基壓裂液粘度低、熱穩定性不佳的問題，提供一種高粘高熱穩水基壓裂液。

為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是：

一種高粘高熱穩水基壓裂液，按質量份數計，包括如下組分：3~7份海藻酸鈉、1~4份硼酸鉀、4~8份表面活性劑、30~50份水，還包括：25~50份復合壓裂液基料、6~12份復合輔助料。

所述復合壓裂液基料的制備方法，包括如下步驟：