[發明專利]一種海底天然氣水合物礦藏用壓裂液

在審

• 申請號: 202011104223.4
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112322273A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李棟梁;姚遠欣;梁德青
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/88;C09K8/90
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 蔣歡妹;莫瑤江

本發明公開了一種海底天然氣水合物礦藏用壓裂液，按總重量百分比為100％計，由如下重量百分比的組分構成：增稠劑：0.15～0.6％；黏土穩定劑：0.5～4.0％；有機硼交聯劑：0.05～1.0％；破膠劑：0.2～0.5％；低溫激活劑：0.05～0.3％；阻垢劑：0.1～0.6％；殺菌劑：0.05～0.1％；pH值調節劑：0.1～1.0％；水合物抑制劑：0.5～1.0％；剩余組分為基液；針對天然氣水合物礦藏儲層的特點，首次提供一種低溫破膠性能好、有良好抑制黏土水化性能、良好水合物抑制性能和阻垢能力的海水基海底天然氣水合物礦藏用壓裂液。

技術領域：

本發明涉及一種海底天然氣水合物礦藏用壓裂液。

背景技術：

水力壓裂是一項在常規以及頁巖油氣開采中常見的儲層改造增產作業，但這項技術在天然氣水合物礦藏開采中還沒有深入研究。天然氣水合物儲層的主要特點為粉砂泥質,而且滲透率較低，近年來國內外幾次天然氣水合物試采所得的單井產氣量結果與商業開采還有一段距離，產氣周期也不理想，所以，實現水合物礦藏儲層的水力壓裂是實現水合物商業開采的必由之路。

天然氣水合物儲層的貯藏條件較為復雜，埋藏淺、溫度低、黏土含量高、滲透率低，而且開采過程涉及儲層內以及井筒內水合物的相變，開采和壓裂的難度較大。因此開發適用于海底天然氣水合物礦藏的壓裂液用以解決這些重要問題，對水合物商業開采的意義重大。

對比于常規壓裂液，根據水合物儲層開采的特點，適用于海底天然氣水合物礦藏的壓裂液需要滿足以下性能：①水合物儲層的地層溫度較低(南海神狐海域水合物儲層平均溫度14.15℃)，屬于超低溫油氣井，而且開采過程中水合物解離吸熱，井筒附近溫度會進一步降低，低溫環境會使壓裂結束后的破膠和返排過程出現破膠不徹底、破膠時間長、返排不徹底等問題，會導致嚴重的儲層傷害，所以壓裂液首先需要具有良好的低溫破膠性能以及低溫有效性能；②水合物儲層內黏土含量非常高，高含量的黏土吸水膨脹會造成嚴重的井壁安全問題和滲透傷害問題，因此壓裂液應盡可能提高其抑制黏土水化的性能；③開采過程中井筒內低溫高壓的環境可能會生成水合物，造成井筒或管線的堵塞，使開采作業無法正常進行，所以壓裂液應該具有有效抑制水合物生成的能力；④為了降低壓裂液成本，海上天然氣水合物開采會選擇來源廣泛且現取現用的海水作為壓裂液的基液，但海水礦化度較高，壓裂過后會產生較多鹽垢與殘渣，影響壓裂液返排，還會制約水合物礦藏的連續生產，因此壓裂液需要有良好的阻垢能力以避免這一風險。但至今仍沒有特定的用于天然氣水合物礦藏的壓裂液體系。

發明內容：

本發明的目的是針對天然氣水合物礦藏儲層的特點，首次提供一種低溫破膠性能好、有良好抑制黏土水化性能、良好水合物抑制性能和阻垢能力的海水基海底天然氣水合物礦藏用壓裂液。

本發明是通過以下技術方案予以實現的：