[發明專利]一種可分相存儲高溫觸發的壓裂液及方法和應用

在審

• 申請號: 202011482471.2
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112521639A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王晨;邱冠鈞;張康;楊曉武
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08L33/26;C08K5/07;C09K8/68;C09K8/88
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公開了一種可分相存儲高溫觸發的壓裂液及方法和應用，制備方法包括：取白油和復合乳化劑，加熱攪拌，制得油相。將戊二醛與甘油一酯混合，調節pH值為酸性，加熱反應，得到羥醛縮合產物。將縮合產物加入到油相中，制得反相乳液；用蒸餾水和聚丙烯酰胺水溶液配制成水相，將反相乳液緩慢加入到水相中，攪拌，制得混合乳液；將混合乳液在100～130℃下攪拌反應，得到壓裂液。本發明通過將戊二醛的醛基先行進行保護，與聚丙烯酰胺溶液制成乳液，可實現方便運輸的同時避免現場配液，大大縮短了施工周期。

技術領域

本發明涉及一種高溫井壓裂液技術領域，具體涉及一種可分相存儲高溫觸發的壓裂液及方法和應用。

背景技術

目前使用的壓裂液體系可分為水基壓裂液、油基壓裂液、泡沫壓裂液和清潔壓裂液等。水基壓裂液體系在國內外應用最為廣泛，所占比例超過90％，在壓裂施工中占據主導地位，它是以水作溶劑或分散介質，向其中加入一定配比的稠化劑、交聯劑和添加劑配制而成的。其中交聯劑是決定壓裂液粘度性質的主要因素之一。交聯劑通過化學鍵或配位鍵與稠化劑發生交聯反應，使稠化劑中的大分子鏈相互纏結形成體型網狀結構，進一步增稠形成典型的粘彈凍膠。交聯劑對壓裂液體系的成膠速度、耐溫穩定性和剪切穩定性以及對地層滲透率都有較大的影響。但是目前交聯劑在高溫條件下沒有較好的耐高溫性能，且施工作業條件復雜。因此研制出一種可分相存儲以便于運輸和高溫下自觸發交聯以簡化作業方式的壓裂液是具有十分重要的意義的。

發明內容

為了解決現有壓裂液不便存儲和施工作業方式復雜的缺點，本發明目的在于提供一種可分相存儲以便于運輸和高溫下自觸發交聯以簡化作業方式的壓裂液的制備方法。在運輸時，戊二醛的醛基被保護在油相中，與聚丙烯酰胺溶液形成乳液。在高溫條件下，乳液穩定性被破壞，自觸發發生交聯，大大簡化了作業方式。

本發明所使用的技術方案是：

一種可分相存儲高溫觸發的壓裂液的方法，所述的壓裂液的主要成分結構式如下：

其中n的取值范圍為50～1000。

一種可分相存儲高溫觸發的壓裂液的制備方法，包括以下步驟：

取白油和復合乳化劑，加熱攪拌，制得油相。

將戊二醛與甘油一酯混合，調節pH值為酸性，加熱反應，得到羥醛縮合產物。

將縮合產物加入到油相中，制得反相乳液；

用蒸餾水和聚丙烯酰胺水溶液配制成水相，將反相乳液緩慢加入到水相中，攪拌，制得混合乳液；

將混合乳液在100～130℃下攪拌反應，得到壓裂液。

作為本發明的進一步改進，白油與復合乳化劑的質量比為(6～8):1；

復合乳化劑是Span-80和Tween-80混合制得。

作為本發明的進一步改進，Span-80和Tween-80的質量比為(2～4):1。

作為本發明的進一步改進，戊二醛與甘油一酯的摩爾比為1:(2～2.2)。

作為本發明的進一步改進，pH值為2～4。

作為本發明的進一步改進，戊二醛與甘油一酯反應溫度為20～50℃。

作為本發明的進一步改進，聚丙烯酰胺溶液的使用濃度為0.3～0.5wt％。

作為本發明的進一步改進，水相配制過程中蒸餾水與聚丙烯酰胺的體積比為100:1。

一種可分相存儲高溫觸發的壓裂液在油田壓裂中的應用，