本發(fā)明涉及一種壓裂液，尤其涉及一種攜砂減阻雙向壓裂液，屬于油田開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著各種特殊巖性、復(fù)雜儲集類型及裂縫形態(tài)、異常條件儲層的大規(guī)模開發(fā)，儲層改造液技術(shù)面臨新的挑戰(zhàn)。低滲、特低滲儲層滲透率低，傷害嚴(yán)重，儲層改造效果差；體積改造技術(shù)的發(fā)展，帶來儲層改造規(guī)模和施工排量的提高，需提高用水效率、降低作業(yè)成本，并對液體低濃度、無殘渣、低摩阻、強(qiáng)攜帶提出更高的性能需求；特別是近兩年油價下跌嚴(yán)重，成本問題已經(jīng)成為制約儲層改造的關(guān)鍵問題。

目前，應(yīng)用最多的壓裂液體系仍然為胍膠壓裂液體系，其適應(yīng)性廣，帶來了良好的增產(chǎn)效果。但胍膠屬于植物膠范疇，天然的水不溶物帶來不可消除的殘渣傷害，并且在滿足“工廠化”作業(yè)模式方面還不是非常完善，另由于其易腐敗的特性，容易造成不必要的浪費(fèi)。

滑溜水(滑溜水是對頁巖油氣儲層進(jìn)行水力壓裂的一種壓裂液體系，是頁巖氣開發(fā)的關(guān)鍵液體之一)壓裂液在頁巖氣開發(fā)、致密油氣開發(fā)中獲得了大規(guī)模應(yīng)用，滑溜水中采用的減阻劑為高分子聚合物，主要有生物基多糖、高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺等。其中，聚丙烯酰胺類減阻劑，相對于植物膠具有很好的減阻效果，但是專門作為減阻劑的聚丙烯酰胺在交聯(lián)耐溫方面較差。

大規(guī)模體積改造采用的滑溜水比例增加，在同一口井的改造過程中，如何采用同一種稠化劑，前期具有很好的減阻效果，后期具有很好的攜砂效果，是本領(lǐng)域亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種壓裂液，該壓裂液采用同一種稠化劑，低濃度下具有良好的減阻效果，高濃度下具有良好的攜砂性能。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種攜砂減阻雙向壓裂液，以該攜砂減阻雙向壓裂液的總質(zhì)量為100％計，該攜砂減阻雙向壓裂液的原料組成包括：滑溜水壓裂液或凍膠壓裂液；

其中，以滑溜水壓裂液的總質(zhì)量為100％計，滑溜水壓裂液的原料組成包括：稠化劑0.04wt％-0.12wt％、氯化鉀0.5wt％-2.0wt％、助排劑0.3wt％-0.5wt％、防膨劑0.3wt％-0.5wt％、破膠劑0-0.01wt％和余量的水，滑溜水壓裂液各組分的質(zhì)量百分比之和為100％；

以凍膠壓裂液的總質(zhì)量為100％計，凍膠壓裂液的原料組成包括：稠化劑0.6wt％-1.5wt％、氯化鉀0.5wt％-2.0wt％、助排劑0.3wt％-0.5wt％、交聯(lián)延遲劑0.1wt％-0.5wt％、交聯(lián)劑0.4wt％-1.0wt％、破膠劑0-0.03wt％和余量的水，凍膠壓裂液各組分的質(zhì)量百分比之和為100％。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，以稠化劑的總質(zhì)量為100％計，采用的稠化劑的原料組成包括：丙烯酰胺單體60wt％-80wt％、陽離子單體為5wt％-12wt％、陰離子單體為15wt％-30wt％，引發(fā)劑0.03wt％-0.1wt％，稠化劑中各組分的質(zhì)量百分比之和為100％。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的陽離子單體包括甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨和聚二烯二甲基氯化銨中的一種或幾種的組合；當(dāng)陽離子單體采用多種物質(zhì)混合時，各物質(zhì)以任意比例混合即可；

采用的陰離子單體包括丙烯酸、丙烯酸胺、對苯乙烯磺酸鈉、丁烯酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸中的一種或幾種的組合；當(dāng)陰離子單體采用多種物質(zhì)混合時，各物質(zhì)以任意比例混合即可；

采用的引發(fā)劑包括過硫酸胺、過硫酸鉀和硫代硫酸鉀中的一種或幾種的組合；當(dāng)引發(fā)劑采用多種物質(zhì)混合時，各物質(zhì)以任意比例混合即可。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式，采用的稠化劑按照本領(lǐng)域常規(guī)的三元共聚反應(yīng)進(jìn)行即可，一般的反應(yīng)條件為：通氮?dú)獬?，反?yīng)溫度為10℃-60℃，反應(yīng)時間為3h-6h。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的助排劑包括非離子表面活性劑，一般市售的配伍性好、不影響性能的非離子表面活性劑即可；更優(yōu)選地，采用的助排劑為dl-8助排劑。該dl-8助排劑由北京華油科隆開發(fā)有限公司生產(chǎn)。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的防膨劑為陽離子季銨鹽或季磷酸鹽，般市售的配伍性好、不影響性能的陽離子季銨鹽或季磷酸鹽即可；更優(yōu)選地，采用的防膨劑為bfc-3防膨劑(由北京寶豐春石油技術(shù)有限公司生產(chǎn))或facm-38防膨劑(由北京華油科隆開發(fā)有限公司生產(chǎn))。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的破膠劑包括過硫酸銨和/或過硫酸鉀；更優(yōu)選地，采用的破膠劑為過硫酸銨；使用過硫酸銨作為破膠劑能夠使凍膠在30min-4h內(nèi)徹底破膠。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的交聯(lián)延遲劑包括乳酸、醋酸、葡萄糖酸和丙三醇中的一種或幾種的組合。當(dāng)交聯(lián)鹽池劑采用多種物質(zhì)混合時，各物質(zhì)以任意比例混合即可。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的交聯(lián)劑為有機(jī)鋯交聯(lián)劑；更優(yōu)選地，以有機(jī)鋯交聯(lián)劑的總質(zhì)量為100％計，采用的有機(jī)鋯交聯(lián)劑包括5wt％-12wt％的鋯鹽、10wt％-50wt％有機(jī)配位體和余量的水。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的鋯鹽為氧氯化鋯或碳酸鋯，采用的有機(jī)配位體包括乳酸、醋酸、醋酸鈉、三乙醇胺、乙二醇和丙三醇中的一種或幾種的組合。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式，將鋯鹽、有機(jī)配位體和水在25℃-80℃反應(yīng)2h-6h，得到有機(jī)鋯交聯(lián)劑。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的滑溜水壓裂液按照以下方法制備：

攪拌條件下，在水中加入氯化鉀和稠化劑，攪拌30s-1min；

加入助排劑、防膨劑，攪拌2min，得到滑溜水壓裂液，破膠劑根據(jù)需求加入。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，采用的滑溜水壓裂液按照以下方法制備：

將氯化鉀、稠化劑、防膨劑、助排劑攪拌混合均勻，可得到減阻性能好的滑溜水壓裂液。破膠劑可以根據(jù)需求選擇是否添加，破膠劑的添加時機(jī)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以需要自行確定。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，優(yōu)選地，采用的凍膠壓裂液按照以下方法制備：

攪拌條件下，在水中加入氯化鉀和稠化劑，攪拌30s-1min；

加入助排劑、交聯(lián)延遲劑，攪拌2min，加入交聯(lián)劑，混合均勻，得到凍膠壓裂液，破膠劑根據(jù)需求加入。

在本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液中，更優(yōu)選地，采用的凍膠壓裂液按照以下方法制備：

將氯化鉀、稠化劑、交聯(lián)延遲劑、助排劑攪拌混合均勻，制成凍膠壓裂液的基液，基液的粘度為12mpa·s-21mpa·s，向基液中加入交聯(lián)劑攪拌混合均勻，交聯(lián)延遲時間控制在30s-3min，可得到挑掛性能好的凍膠壓裂液。破膠劑可以根據(jù)需求選擇是否添加，破膠劑的添加時機(jī)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要自行確定。

本發(fā)明的上述攜砂減阻雙向壓裂液可以應(yīng)用于儲層壓裂，尤其適用于儲層的溫度為50℃-160℃的儲層壓裂。

本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液包括滑溜水壓裂液和凍膠壓裂液，其中，滑溜水壓裂液的減阻性能好，可以實現(xiàn)壓裂液高效減阻的目的；凍膠壓裂液攜砂性能好，可以實現(xiàn)壓裂液攜砂效果好的目的。

本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液采用丙烯酰胺單體、陽離子單體為、陰離子單體和引發(fā)劑合成稠化劑，通過在碳碳主鏈上引入耐鹽耐剪切基團(tuán)及交聯(lián)基團(tuán)，調(diào)節(jié)各成分比例，控制最終合成的聚合物的分子量，分子量為150萬-350萬，可以提高減阻性能及攜砂性能，形成了低濃度下具有高效減阻效果、高濃度下可有效交聯(lián)的稠化劑分子。

與現(xiàn)有的壓裂液相比，本發(fā)明的攜砂減阻雙向壓裂液具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液，方便現(xiàn)場實施，可以提高液體效率，減少浪費(fèi)。

本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液采用的稠化劑配伍性好，與其它添加劑形成的高效減阻滑溜水的減阻率大于70％；形成的凍膠壓裂液具有良好的耐溫耐剪切性能，耐溫高達(dá)160℃，在剪切速率為170s^-1條件下，每個溫度下剪切后的粘度均在100mpa·s以上。

本發(fā)明提供的攜砂減阻雙向壓裂液的添加劑種類少，可連續(xù)混配，破膠徹底，無殘渣，對儲層傷害低，可以滿足大規(guī)模、大排量施工要求。

附圖說明

圖1為實施例1制得的凍膠壓裂液的耐溫耐剪切性能曲線圖。

圖2為實施例2制得的凍膠壓裂液的耐溫耐剪切性能曲線圖。

圖3為實施例3制得的凍膠壓裂液的耐溫耐剪切性能曲線圖。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。

實施例1

本實施例提供了一種攜砂減阻雙向壓裂液(滑溜水壓裂液)，其是通過以下步驟制備得到的：

以質(zhì)量份數(shù)計，水98.82份，氯化鉀0.5份、稠化劑0.08份、助排劑0.3份、防膨劑0.3份；在攪拌條件下，加入氯化鉀、稠化劑、助排劑、防膨劑，攪拌2分鐘混合均勻，得到滑溜水壓裂液。

本實施例的上述滑溜水壓裂液的減阻率為70.87％。

本實施例提供了一種攜砂減阻雙向壓裂液(凍膠壓裂液)，其是通過以下步驟制備得到的：

以質(zhì)量份數(shù)計，水97.3份、氯化鉀0.5份、稠化劑1.0份、助排劑0.3份、交聯(lián)延遲劑0.3份和交聯(lián)劑0.6份；在攪拌條件下，加入氯化鉀、稠化劑、助排劑、交聯(lián)延遲劑，攪拌2分鐘混合均勻，得到凍膠壓裂液基液，向壓裂液基液中加入交聯(lián)劑，攪拌混合均勻至形成壓裂液凍膠。

本實施例的上述凍膠壓裂液的凍膠成膠時間為60s，彈性好，攜砂性能強(qiáng)，沉降速率為2×10^-3mm/s，耐溫耐剪切性能為：在170s^-1條件下，80℃，90min，粘度105mpa·s，具體結(jié)果如圖1所示。

采用的稠化劑，以質(zhì)量份計，將丙烯酰胺63.6g、二甲基二烯丙基氯化銨11.87g、對苯乙烯磺酸鈉24.5g和過硫酸胺0.03g，通氮?dú)獬?，反?yīng)溫度10℃，反應(yīng)6h，得到分子量為359×10⁴的稠化劑。

采用的交聯(lián)劑，以質(zhì)量份計，包括氧氯化鋯8g、乳酸10g、醋酸鈉25g和水57g。將氧氯化鋯和水混合均勻后，在攪拌條件下加入醋酸鈉和乳酸，反應(yīng)4h，控制溫度30℃，制得交聯(lián)劑。

采用的的助排劑dl-8，采用的防膨劑為bfc-3，采用的交聯(lián)延遲劑為丙三醇。

實施例2

本實施例提供了一種攜砂減阻雙向壓裂液(滑溜水壓裂液)，其是通過以下步驟制備得到的：

以質(zhì)量份數(shù)計，水98.31份、氯化鉀1份、稠化劑0.09份、助排劑0.3份、防膨劑0.3份；在攪拌條件下，加入氯化鉀、稠化劑、助排劑、防膨劑，攪拌2分鐘混合均勻，得到滑溜水壓裂液。

本實施例的上述滑溜水壓裂液的減阻率為71.01％。

本實施例提供了一種攜砂減阻雙向壓裂液(凍膠壓裂液)，其是通過以下步驟制備得到的：

以質(zhì)量份數(shù)計，水96.5份、氯化鉀1份、稠化劑1.2份、助排劑0.3份、交聯(lián)延遲劑0.4份，交聯(lián)劑0.6份；在攪拌條件下，加入氯化鉀、稠化劑、助排劑、交聯(lián)延遲劑，攪拌2分鐘混合均勻，得到凍膠壓裂液基液，向壓裂液基液中加入交聯(lián)劑，攪拌混合均勻至形成壓裂液凍膠。

本實施例的上述凍膠壓裂液的凍膠成膠時間為90s，彈性好，攜砂性能強(qiáng)，沉降速率為3×10^-3mm/s，耐溫耐剪切性能為：在170s^-1條件下，110℃，90min，粘度200mpa·s，具體結(jié)果如圖2所示。

采用的稠化劑，以質(zhì)量份計，將丙烯酰胺66.1g、聚二烯二甲基氯化銨9.25g、丁烯酸24.6g和過硫酸胺0.05g，通氮?dú)獬?，反?yīng)溫度20℃，反應(yīng)5h，得到分子量為381×10⁴的稠化劑。

采用的交聯(lián)劑，以質(zhì)量份計，包括氧氯化鋯8g、三乙醇胺8g、醋酸鈉30g和水55g。將氧氯化鋯和水混合均勻后，在攪拌條件下加入醋酸鈉和三乙醇胺，反應(yīng)4h，控制溫度50℃，制得交聯(lián)劑。

采用的的助排劑dl-8，采用的防膨劑為bfc-3，采用的交聯(lián)延遲劑為葡萄糖酸。

實施例3

本實施例提供了一種攜砂減阻雙向壓裂液(滑溜水壓裂液)，其是通過以下步驟制備得到的：

以質(zhì)量份數(shù)計，水96.92份、氯化鉀2份、稠化劑0.08份、助排劑0.5份、防膨劑0.5份；在攪拌條件下，加入氯化鉀、稠化劑、助排劑、防膨劑，攪拌2分鐘混合均勻，得到滑溜水壓裂液。

本實施例的上述滑溜水壓裂液的減阻率為70.81％。

本實施例提供了一種攜砂減阻雙向壓裂液(凍膠壓裂液)，其是通過以下步驟制備得到的：

以質(zhì)量份數(shù)計，水94.7份、氯化鉀2份、稠化劑1.5份、助排劑0.5份、交聯(lián)延遲劑0.5份，交聯(lián)劑0.8份；在攪拌條件下，加入氯化鉀、稠化劑、助排劑、交聯(lián)延遲劑，攪拌2分鐘混合均勻，得到凍膠壓裂液基液，向壓裂液基液中加入交聯(lián)劑，攪拌混合均勻至形成壓裂液凍膠。

本實施例的上述凍膠壓裂液的凍膠成膠時間為120s，彈性好，攜砂性能強(qiáng)，沉降速率為2.5×10^-3mm/s，耐溫耐剪切性能為：在170s^-1條件下，160℃，120min，粘度100mpa·s，具體結(jié)果如圖3所示。

采用的稠化劑，以質(zhì)量份計，將丙烯酰胺69.2g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨8.6g、苯乙烯磺酸鈉22.14g和過硫酸胺0.06g，通氮?dú)獬?，反?yīng)溫度25℃，反應(yīng)5h，得到分子量為386×10⁴的稠化劑。

采用的交聯(lián)劑，以質(zhì)量份計，包括氧氯化鋯10g、乳酸2g、三乙醇胺30g和水58g。將氧氯化鋯和水混合均勻后，在攪拌條件下加入乳酸和三乙醇胺，反應(yīng)4h，控制溫度50℃，制得交聯(lián)劑。

采用的助排劑dl-8，采用的防膨劑為bfc-3，采用的交聯(lián)延遲劑為乳酸。

以上實施例說明，本發(fā)明的攜砂減阻雙向壓裂液，方便現(xiàn)場實施，可連續(xù)混配，破膠徹底，無殘渣，對儲層傷害低，可以滿足大規(guī)模、大排量施工要求。