專利名稱：一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田使用化學(xué)制劑進(jìn)行壓裂的工藝，尤其是一種利用生物酶 制劑配制壓裂液的配方。
技術(shù)背景目前為了提高油田的最終釆收率，在開發(fā)中釆取很多增產(chǎn)措施，其中油層壓 裂提高油層的孔隙度和滲透率是主要增產(chǎn)措施之一，尤其是低滲透油田，由于巖 層的孔隙度和滲透率較低，如不進(jìn)行壓裂就無法投入生產(chǎn)，壓裂增產(chǎn)方法是可行 的，但不同的壓裂工藝有不同的效果，也有不同的缺陷，如壓裂酸化，有一定的 增產(chǎn)效果，但對油井管柱腐蝕比較大，降低了油套管的使用壽命，對地層引起坍塌，造成舊的地層堵塞；壓裂擠砂效果也可以，但在石英砂中存有殘留的壓裂液， 時間長易板結(jié)，造成新的堵塞，隨著采油壓差逐漸增大，原油也把砂帶到井底， 造成井底堵塞，隨油抽到地面造成集輸管網(wǎng)堵塞和集輸設(shè)備的磨損。破膠劑是壓 裂施工中必不可少的物質(zhì)之一，其主要作用是地層裂縫形成以后將高粘度壓裂液 凍膠徹底水化降粘以利于壓裂液從地層中反排出來，使支撐劑的導(dǎo)流能力得以充 分發(fā)揮，因此壓裂液破膠是否徹底直接影響到壓裂效果的好壞。原有破膠體系是過硫酸銨，過硫酸鉀等，添加劑有助排劑、破乳劑、活性劑 和殺菌劑等，存在的問題是速度慢、不環(huán)保、殘?jiān)?、傷害大、藥劑種類多、 協(xié)同性差。經(jīng)過我們調(diào)研論證，延長油田壓裂可能存在三大傷害問題即冷傷害、 水傷害和殘?jiān)鼈Γ萍s了壓裂增產(chǎn)效率。1、 使用冷水進(jìn)行壓裂，會產(chǎn)生冷傷害。由于原油含有蠟等成分，有結(jié)有機(jī) 垢的可能性。2、 水傷害-水鎖，有機(jī)無機(jī)垢。壓裂過程破膠后，產(chǎn)生的界面滲析影響，水 鎖，結(jié)垢等問題產(chǎn)生，影響反排。3、 殘?jiān)鼈夏z破膠速度慢，不徹底，殘?jiān)?。壓裂液化學(xué)的發(fā)展方向是優(yōu)質(zhì)、低損害、低成本和環(huán)境友好的新材料和工業(yè) 體系；需要將基礎(chǔ)化學(xué)、化學(xué)工程、化學(xué)工藝、材料學(xué)與石油天然氣勘探開發(fā)工程相結(jié)合，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與礦場實(shí)踐結(jié)合。生物酶壓裂破膠已經(jīng)成為下一步壓裂破膠 的主流方向。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，可以有效解決 三個傷害問題，通過加入適量生物酶解堵劑，作為前置液溶液通過加熱起到預(yù)防 冷傷害，預(yù)防結(jié)蠟的功效，全程加入生物酶解堵劑，具有降低油水界面張力，潔 凈油砂，消除水鎖，降粘解堵，誘導(dǎo)油流，容易反排，提高近井地帶滲透率效果, 使用生物破膠技術(shù)，破膠速度快，破膠徹底，殘?jiān)?，極大的提高裂縫的滲透性。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，將質(zhì)量百分比為0. 2-0. 5%的生物 酶解堵劑與0. 2-1%的稠化劑羥丙基瓜膠、3-10%的交聯(lián)劑硼砂和0. 005-0. 1%的生 物破膠劑復(fù)配成壓裂液，用壓裂車在常溫下壓進(jìn)油井或水井里，4小時后開井。生物破膠劑是生物酶破膠劑按質(zhì)量百分比為0. 01-0. 1%的比例加上0-0. 05 .%的輔劑配制而成。輔劑由質(zhì)量百分比為0-2%的酶激活劑、0-0. 5%的檸檬酸、 0-2%的碳酸鈉、0-2%的碳酸氫鈉、0-0. P/。的凈水劑及水配得。生物酶制劑由質(zhì)量百分比為20-50%的蛋白酶、30-50%的纖維素酶、0-50%的 木瓜酶復(fù)合制得；或者質(zhì)量百分比為20-50%的蛋白酶、30-50%的纖維素酶、 10-40%的木瓜酶、2-10%的細(xì)菌代謝產(chǎn)物、5-20%的生物活性劑復(fù)合制得，或者 20-50%的蛋白酶、30-50%的纖維素酶、10-40%的木瓜酶及10mg/L—5000mg/L生 物阻垢劑復(fù)合制得。交聯(lián)劑還可以是有機(jī)硼交聯(lián)劑，質(zhì)量百分比為0.1-0.5%，交聯(lián)劑的交聯(lián)比 為100: 5—100: 0. 25。壓裂液還可加入5 — 30m3的液氮或10mg/L—5000mg/L阻港劑與稠化劑、交 聯(lián)劑、生物破膠劑配制而成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有環(huán)保性好，對石油生產(chǎn)環(huán)境和人無傷害，無污染，適用 于pH值為4-10的油井，具有超級活性和催化力，用量小，使用方便，通過誘導(dǎo) 和自發(fā)滲析作用進(jìn)入微觀孔道，吸附在巖心表層，剝蝕原油，優(yōu)勢互補(bǔ)，提高效 能，破膠后無殘?jiān)诘貙酉伦饔脮r間持久，對地層巖心具有良好恢復(fù)穩(wěn)定功能， 水溶性、潤濕效果好，有利加快水分子運(yùn)動，操作簡便，現(xiàn)場施工設(shè)備簡單等。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過實(shí)施例作詳細(xì)說明實(shí)施例一常溫下，由質(zhì)量百分比為2%的酶激活劑及水配得輔劑，按質(zhì)量百分比為0. 1 %的生物酶破膠劑和0. 05 %的輔劑及水配得生物破膠劑。將質(zhì)量百分比為0. 5%的生物酶解堵劑與0. 3羥丙基瓜膠、5%的硼砂和0. 02% .的生物破膠劑復(fù)配成壓裂液，用壓裂車在常溫下壓進(jìn)油井或水井里，4小時后開井。生物酶解堵劑由質(zhì)量百分比為50%的蛋白酶、30%的纖維素酶、20%的木瓜酶 復(fù)合制得。實(shí)施例二、常溫下以質(zhì)量百分比為0. 5%的生物酶解堵劑、0.6%的瓜膠、5% 的硼砂、0.1%的生物酶破膠劑及0. 05%輔劑配置壓裂液，用壓裂車將壓裂液壓 到地層里。其中輔劑為2%的酶激活劑、0. 5 /。的檸檬酸、2%的碳酸鈉及水配得。實(shí)施例三按一口井100m3壓裂液，油層溫度為5(TC計(jì)算，需生物酶解堵 劑0. 5噸、瓜膠0. 3噸、硼砂交聯(lián)劑5噸、生物酶破膠劑20Kg，混勾后全程鍥 型加入，20Kg輔劑在加砂結(jié)束以15-20min鍥型加入，關(guān)井4h后開井反排。實(shí)施例四若是水油比較低的油井，按照實(shí)施例三外加10m3的液氮配制的 壓裂液進(jìn)行壓裂，用壓裂車將壓裂液壓到地層里，壓裂完后關(guān)井4小時后正常開 井排液。將生物酶制劑與稠化劑、交聯(lián)劑混合復(fù)配成壓裂液，用壓裂車在常溫下壓進(jìn) 油井或水井里，在裂縫閉合過程中，生物酶解堵劑滲入孔喉，生物破膠劑從注入 前置液到頂替液全程鍥型加入。如要求破膠速度加快，可以添加輔劑，輔劑在加 砂結(jié)束15-20rain鍥型加入，可充分發(fā)揮破膠速度可控、破膠徹底的優(yōu)點(diǎn)，保證 壓裂液攜砂性能前提下能夠及時徹底破膠。儲層巖石表面潤濕性分為油濕、水濕和中間潤濕，儲層巖石表面的潤濕狀態(tài) '對原油流動有很大的影響，油濕性巖石對原油的粘附力強(qiáng)，而親水性巖石的表面 易結(jié)成一層水膜，減弱了對原油的粘附力。生物酶制劑作為一種水溶性產(chǎn)品，它可以使儲層巖石表面的潤濕性從油濕向 水濕方向轉(zhuǎn)化，從而改變儲層巖石的潤濕狀態(tài)，降低油一巖層間的界面張力，使 原油易于從巖石表面剝離下來，同時生物酶解堵劑還有一定的降粘作用，從而降低了原油在地層孔隙中的流動阻力。在地層壓力的作用下，原油容易從四周流向 井簡，起到增產(chǎn)增油的作用。生物酶制劑在加速驅(qū)替油流的同時，在油藏表層形成一層有效的分子膜結(jié) 構(gòu)，對油藏起到預(yù)防再次港沉積、防止水傷害的作用，所以綜合作用大大提高， 有效的提高了注水能力，采收率得以提高，且具有降低石油攜砂能力，減少流體 與砂巖的磨擦，從而達(dá)到穩(wěn)定的效果。通過催化胍膠表面特定糖苷鍵使其裂解，最終將破膠殘液中的聚合大分子物 質(zhì)變成簡單的不可還原的單糖，使得壓裂液殘液能從支撐劑充填中更穩(wěn)定地返排 出來，減少聚合物傷害，提高采油采氣增產(chǎn)效率。在本發(fā)明中，生物酶壓裂井選擇原則是(l)選擇表皮因子較高、油層傷害 重的井。表皮因子通過壓力恢復(fù)分析求得。(2)選取比產(chǎn)液能力較低的井。比產(chǎn) 液能力是指目前的產(chǎn)液量與峰值產(chǎn)液量的比值，該比例越低，壓裂措施可能越有 效。(3)選取水油比較低的井。水油比較低，壓裂井越有潛力。(4)選取單井采 收率為區(qū)塊總采收率平均值的井。如果單井采收率很低，說明油藏品位很差；如 果此值很高，說明油井不需要壓裂措施；如果這個值很接近油驅(qū)平均值，該井最 適合壓裂。(5)選取從來進(jìn)行過二次增產(chǎn)措施的井或過去5年內(nèi)從來進(jìn)行過增產(chǎn) '措施的井。在本發(fā)明中，篩選壓裂井的限定條件是(l)實(shí)施壓裂的區(qū)塊應(yīng)當(dāng)處于成熟 水驅(qū)階段，確保已達(dá)到了穩(wěn)定流態(tài)。(2)油藏壓力應(yīng)在泡點(diǎn)壓力之上。只有這樣， 大多數(shù)情況下可將含氣飽和濃度和氣體壓縮系數(shù)忽略不計(jì)。(3)選擇的壓裂井應(yīng) 具有穩(wěn)定的開釆史，以便于計(jì)算穩(wěn)定日產(chǎn)油量。將生物酶制劑與稠化劑、交聯(lián)劑等復(fù)配成壓裂液，生物酶制劑從注入前置液 到頂替液全程鍥型加入。如要求破膠速度加快，可以添加輔劑，輔劑在加砂結(jié)束 15-20fflin鍥型加入，可充分發(fā)揮破膠速度可控、破膠徹底的優(yōu)點(diǎn)，保證壓裂液 攜砂性能前提下能夠及時徹底破膠。生物酶是具有催化活性和特殊空間構(gòu)象的生物大分子物質(zhì)。酶遵循的是"鎖 匙原理"，即"一把鑰匙一把鎖"的原理。生物酶壓裂技術(shù)，不改變現(xiàn)有壓裂模式，只是進(jìn)行實(shí)施工藝的優(yōu)化。除瓜膠、 交聯(lián)劑、支撐劑、暫堵劑外，破膠、助排、破乳、活性劑、殺菌劑全部用生物酶制劑完成。通過特殊提純的生物酶制劑的生物催化作用，將高分子聚合物-瓜膠的骨架 鍵斷裂，使其降解為低分子量聚合物，快速清除聚合物殘?jiān)?，提高油氣滲透率， 讓油氣井達(dá)到最佳的投產(chǎn)狀態(tài)，取得良好的經(jīng)濟(jì)成果。利用生物酶解堵劑進(jìn)行油 藏保護(hù)，預(yù)防結(jié)垢，有針對性的清潔原油，消除水鎖，降粘解堵，提高滲流能力， 綜合完善壓裂措施，取得清潔壓裂的成績。
權(quán)利要求
1、一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，其特征在于將質(zhì)量百分比為0.2-0.5％的生物酶解堵劑與0.2-1％的稠化劑羥丙基瓜膠、3-10％的交聯(lián)劑硼砂和0.005-0.1％的生物破膠劑復(fù)配成壓裂液，用壓裂車在常溫下壓進(jìn)油井或水井里，4小時后開井。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，其特征 在于交聯(lián)劑還可以是有機(jī)硼交聯(lián)劑，質(zhì)量百分比為0.1-0.5%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，其特征 在于壓裂液中加入5 — 30m3的液氮或10mg/L_5000mg/L阻裙劑與稠化劑、交聯(lián)-劑、生物破膠劑配制而成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，其特征 在于所述的生物破膠劑是生物酶破膠劑按質(zhì)量百分比為0. 01-0. 1%的比例加上 0-0. 05%的輔劑配制而成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，其特征 在于所述的生物酶制劑由質(zhì)量百分比為20-50%的蛋白酶、30-50%的纖維素酶、 0-50°/ 的木瓜酶復(fù)合制得；或者質(zhì)量百分比為20-50%的蛋白酶、30-50%的纖維素 酶、10-40%的木瓜酶、2-10°/。的細(xì)菌代謝產(chǎn)物、5-20°/。的生物活性劑復(fù)合制得，或 者20-50°/。的蛋白酶、30-50°/。的纖維素酶、10-40%的木瓜酶及10mg/L_5000mg/L.生物阻垢劑復(fù)合制得。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，其特征 在于所述的輔劑由質(zhì)量百分比為0-2%的酶激活劑、0-0. 5%的檸檬酸、0-2%的碳 酸鈉、0-2%的碳酸氫鈉、0-0. 1%的凈水劑及水配得。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，其特征 在于交聯(lián)劑的交聯(lián)比為100: 5—100: 0.25。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用生物酶制劑配制壓裂液的配方，將0.2-0.5％(質(zhì)量百分比)的生物酶解堵劑加上稠化劑羥丙基瓜膠、交聯(lián)劑硼砂或有機(jī)硼交聯(lián)劑、生物破膠劑配制而成，交聯(lián)劑的交聯(lián)比為100∶5，或100∶0.25，具有環(huán)保性好，適用于pH值為4-10的油井，具有超級活性和催化力，用量小，使用方便，提高效能，破膠后無殘?jiān)诘貙酉伦饔脮r間持久，對地層巖心具有良好恢復(fù)穩(wěn)定功能，水溶性、潤濕效果好，有利加快水分子運(yùn)動，操作簡便，現(xiàn)場施工設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C09K8/60GK101629074SQ20091016448
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者張新宇, 毛美麗, 蓋海防 申請人:東營盛世石油科技有限責(zé)任公司