[發明專利]一種可實時變粘的抗溫抗鹽壓裂液及其一體化應用方法

在審

• 申請號: 202111007396.9
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113736441A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 林波;魏俊;戴秀蘭;劉通義;陳光杰;譚坤;吳政
• 申請（專利權）人: 成都佰椿石油科技有限公司;四川奧賽德材料科技有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/88;E21B43/26
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

本發明公開了一種可實時變粘的抗溫抗鹽壓裂液及其一體化應用方法。采用一種含有多種壓裂功能助劑的懸浮乳液型主劑與輔劑、破膠劑混配形成具備優良懸砂、防膨、防水鎖性能并且可實時變粘的抗溫抗鹽壓裂液，即解決了常規乳液型稠化劑有效物含量低、溶脹速度慢、穩定性差、功能單一、乳化嚴重等一系列的問題，又保證了壓裂液所需具備的綜合性能，同時，通過對懸浮乳液型主劑的相關性能測試，確定了現場施工時添加劑泵入量與配液水類型、施工排量以及設計要求的壓裂液粘度之間的關系，從而建立了一體化應用方法，大大提高了在線壓裂施工、一體化壓裂施工的操作性以及可靠性，表現出良好的現場適用性、高效性以及經濟性。

技術領域

本發明涉及油氣藏增產技術領域，尤其是一種可實時變粘的抗溫抗鹽壓裂液及其一體化應用方法。

背景技術

在壓裂過程中除稠化劑外還須配備其它助劑如粘土穩定劑、助排劑、高溫穩定劑、防水鎖劑等，以滿足壓裂液所需要的性能，從而保證施工順利、減小油氣層損害。隨著“井工廠”，壓裂“工業化”的不斷推進，一體化壓裂液體系也不斷得以現場實施，通過對混砂車上稠化劑加量的優化，實現在不同的施工階段采用不同粘度壓裂液的目的，最終實現一體化壓裂施工，可操作性強，降低施工的復雜性，并且降低施工成本。

近年來，如何制備一種滿足油氣田安全環保要求、性能良好的壓裂液助劑成為我們亟需解決的問題，而以乳液型稠化劑和懸浮分散型稠化劑為主的壓裂液體系已經成為在線壓裂施工、一體化壓裂施工研究的熱點。目前，國內外對乳液型聚合物壓裂液進行的研究也取得了一些成果，專利CN103013488B公開的滑溜水壓裂液減阻劑(微乳液聚合物)具有穩定性好、溶解速度快、使用方便、減阻效果顯著等特點，適用于滑溜水壓裂技術，并且已經應用于現場壓裂作業，取得了良好的增產效果。該專利證實了反相微乳液聚合物作為壓裂液減阻劑的可行性及顯著效果，但未進一步提出其作為高粘度攜砂壓裂液的可能性。

專利CN104449649B將疏水締合聚合物稠化劑配制成高濃度油包水乳液態稠化劑，并于施工現場通過混配器進行連續混配或在線施工，較大程度降低了工藝難度及生產成本，同時減小了環境污染。雖然在一定程度上解決了施工上的問題，但體系中引入大量的乳化劑，大大提高了壓裂液對油層傷害的可能性，并且稠化劑固相含量低，穩定性差(15天)；中國專利申請CN202011058758.2公開了一種壓裂液用聚合物懸浮乳液及配制方法，將稠化劑粉末通過一定方法懸浮于礦物油中得到一種懸浮乳液，并測試了液體的溶解性、穩定性、攜砂性以及降阻性能，雖然在常溫、較低礦化度下(3.3萬ppm)顯示性能良好，但并未公開其耐溫性能、高溫懸砂性能、現場實施方法以及現場應用情況等，表現出主要性能不突出、功能單一，現場操作性有待解決等問題；中國專利申請CN202010096527.4公開了一種一體化壓裂施工中稠化劑的添加方法，提到了一種乳液稠化劑的制備，但未公開乳液的性能，尤其提出了一體化施工流程，但實施流程太簡單、片面，缺少針對體系性能而制定的系統、全面的施工控制方法。

總結而言，現有的乳液型稠化劑在有效物含量、液體成本、長期穩定性上都各有所長，壓裂液體系在耐溫、耐鹽性能方面以及現場施工控制等問題上也存在很多缺點，雖然現場施工報道很多，但大多數都是完成了一體化壓裂的形式，其壓裂液性能大幅度縮減，有待進一步的改進優化。

發明內容

本發明的目的是提供一種可實時變粘的抗溫抗鹽壓裂液及其一體化應用方法。

本發明提供的可實時變粘的抗溫抗鹽壓裂液，其核心組分為懸浮乳液型主劑。當配制滑溜水壓裂液時，由如下質量百分比的組分構成：懸浮乳液型主劑0.03％～0.4％、破膠劑0～0.03％，其余組分為配液水。當配制凝膠/凍膠壓裂液時，由如下質量百分比的組分構成：懸浮乳液型主劑0.4％～2.1％、輔劑0～1.0％、破膠劑0.02％～0.1％、其余組分為配液水。

所述懸浮乳液型主劑由如下質量百分比的組分構成：溶劑17.5～47％、油相增粘劑0.5～2.0％、懸浮分散劑0.5～1.5％、防水鎖劑3～5％、助排劑4～6％、高溫穩定劑2～3％、粘土穩定劑6～8％、稠化劑37～57％。具體制備方法如下：