一種水基壓裂用復(fù)合糖基稠化劑和壓裂液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田油水井增產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水基壓裂用復(fù)合糖基稠化劑 和壓裂液。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油資源的減少，石油開(kāi)采難度較大，如何提高采收率保持油田持續(xù)發(fā)展就 成為石油工業(yè)面臨的主要問(wèn)題。在我國(guó)，石油儲(chǔ)量并不豐富，而石油中的低滲透石油的儲(chǔ) 量約占原油總量30 %，其低滲透油田采收率更低，依靠天然油層壓力的采收率僅在10 %以 下。
[0003] 長(zhǎng)期以來(lái)，水力壓裂都被石油工業(yè)視為是低滲透地層有效的強(qiáng)化措施。實(shí)施壓裂 措施的目的是產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)的裂縫，提高地層的導(dǎo)流能力。壓裂液是壓裂改造油氣層過(guò)程中所 用工作液的總稱，一般指主體攜沙液，主要用于儲(chǔ)油層巖石的壓裂過(guò)程。它是利用地面高壓 泵組，將交聯(lián)后高粘度壓裂液以大大超過(guò)地層吸收能力的排量注入井中，隨即在井底形成 高壓。此壓力超過(guò)井底附近地層應(yīng)力及巖石的抗張強(qiáng)度后，通過(guò)水力尖劈在地層中形成裂 縫。然后繼續(xù)將帶有支撐劑（20~40目石英砂，真密度2. 63g/m3)的壓裂液注入裂縫中， 使縫向前延伸，同時(shí)在裂縫沿程輸送和鋪設(shè)支撐劑。在壓裂完成后，壓裂液迅速化學(xué)破膠分 解，粘度降低到較低水平以下，使其失去攜砂性能，保證絕大部分壓裂液返排到地面，沙粒 留在儲(chǔ)層。這樣即可形成一條足夠長(zhǎng)，具有一定高度和寬度的填砂裂縫，從而改善油氣層的 導(dǎo)流能力，達(dá)到油氣增產(chǎn)的目的。這一過(guò)程中，其功能表現(xiàn)在：①泵送過(guò)程中要求粘度中等 (10~70mPa. s)，防止泵阻過(guò)高；②當(dāng)交聯(lián)形成凍膠后，要求粘度增加到一定水平，但粘度 不能太高，如果壓裂液的粘度過(guò)高，則裂縫的高度大，不利于產(chǎn)生寬而長(zhǎng)的裂縫。靜態(tài)懸砂 率應(yīng)大于30 %，靜態(tài)沉砂速率小于0. lcm/min.③壓裂結(jié)束后，凍膠應(yīng)自行化學(xué)分解，粘度 降到5mPa. s以下，能夠徹底返排回地表，地層中不能有殘留。
[0004] 鉆井液用于地表至儲(chǔ)油層的鉆探過(guò)程。從鉆井泵排出的高壓鉆井液通過(guò)地面高壓 管、鉆桿、鉆鋌到鉆頭，從鉆頭噴嘴噴出，以清洗井底并攜帶巖肩，然后再沿著鉆桿與井壁形 成的環(huán)形空間向上流動(dòng)，最后匯集于地表的鉆井液池。在這一過(guò)程中，其功能表現(xiàn)在：①穩(wěn) 定井壁：借助鉆井液的濾失作用，在井壁形成泥餅層，防止液體侵入地層，造成井塌。②攜帶 巖肩：把井底被鉆頭破碎的巖肩帶至地表，保持井底清潔，使下鉆暢通；③冷卻潤(rùn)滑鉆頭。
[0005] 壓裂液和鉆井液不同的油田化學(xué)品，它們用于不同的石油開(kāi)采工藝過(guò)程，其功能 用途完全不同，而且，對(duì)壓裂液的要求更高。因壓裂液類型及其性能與壓裂產(chǎn)生一定尺寸、 有導(dǎo)流能力的裂縫有密切關(guān)系，是影響壓裂成敗的重要因素，因此對(duì)壓裂液的性能如攜砂 性能、增粘性、流變性、濾失性、摩阻損失、穩(wěn)定性、地層傷害等方面均有嚴(yán)格的要求。要求其 不僅要與油藏地質(zhì)特征相適應(yīng)，還要滿足工藝條件的要求，才能保證壓裂效果。壓裂液包括 水基壓裂液、油基壓裂液、泡沫壓裂液、乳化壓裂液和清潔壓裂液等，其中水基壓裂液具有 安全性較高、成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，目前使用比較廣泛。
[0006] 稠化劑是水基壓裂液的主要成分。稠化劑是用于提高水溶液粘度、降低液體濾失、 懸浮和攜帶支撐的化學(xué)劑。
[0007] 現(xiàn)用的稠化劑，多采用胍膠和其衍生物，胍膠來(lái)自陸生植物，全球產(chǎn)量十分有限， 并且易受自然氣候變化的影響。中國(guó)多年來(lái)使用的胍膠全部依賴進(jìn)口，受控于人。2011年 11月份以來(lái)，受自然災(zāi)害和國(guó)際市場(chǎng)的影響，胍膠的期貨價(jià)格飛速上漲，每方壓裂液成本達(dá) 到原來(lái)的3倍左右。但我國(guó)受氣候因素影響無(wú)法種植，胍膠原料需完全進(jìn)口，特別是近期價(jià) 格出現(xiàn)了大幅增長(zhǎng)，造成了原油開(kāi)采成本的大幅提升，急需低成本的替代產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種水基壓裂用復(fù)合糖基稠化劑，用于低滲透油氣藏的加沙 壓裂改造，有效地降低采油成本。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0010] 一種水基壓裂用復(fù)合糖基稠化劑，所述復(fù)合糖基稠化劑由按重量百分比計(jì)的以 下組分混合而成：65-80%的聚陰離子纖維素醚、10-16%的協(xié)同增稠劑、3-5%的分散劑、 2-6%的穩(wěn)定劑、5-10%的減阻劑；其中，所述聚陰離子纖維素醚的官能團(tuán)取代度為1. 8~ 2. 0〇
[0011] 如上所述的復(fù)合糖基稠化劑，作為優(yōu)選方案，所述協(xié)同增稠劑是黃原膠、魔芋膠或 改性淀粉。
[0012] 如上所述的復(fù)合糖基稠化劑，作為優(yōu)選方案，所述分散劑為羥基乙叉二膦酸、檸檬 酸或多氨基多醚基甲叉膦酸。
[0013] 如上所述的復(fù)合糖基稠化劑，作為優(yōu)選方案，所述穩(wěn)定劑為多元醇磷酸酯、聚丙烯 酸或聚環(huán)氧琥珀酸。
[0014] 如上所述的復(fù)合糖基稠化劑，作為優(yōu)選方案，所述減阻劑為甘油、聚乙二醇或聚丙 稀酰胺。
[0015] 如上所述的復(fù)合糖基稠化劑，作為優(yōu)選方案，各組分按重量百分比計(jì)分別為：所述 聚陰離子纖維素醚為65-75 %，所述協(xié)同增稠劑為10-15 %，所述分散劑為4-5 %，所述穩(wěn)定 劑為3-5 %，所述減阻劑為5-8 %。
[0016] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種壓裂液。
[0017] -種壓裂液，采用如上所述的復(fù)合糖基稠化劑進(jìn)行配置。
[0018] 本發(fā)明所述的水基壓裂用復(fù)合糖基稠化劑，其中，添加協(xié)同增稠劑用于與聚陰離 子纖維素醚相互纏繞，協(xié)同增加粘性，保證最終制備的水基壓裂液在一定剪切速率下保持 較高的表觀粘度和彈性，提高均勻攜帶固體支撐劑顆粒的能力；分散劑用于促進(jìn)聚陰離子 纖維素醚的溶脹和溶解過(guò)程，實(shí)現(xiàn)配置溶液分散均勻不出現(xiàn)塊狀膠塊；穩(wěn)定劑使基液粘度 均勻不出現(xiàn)分層現(xiàn)象，保持?jǐn)y帶支撐劑的穩(wěn)定性；減阻劑的添加，減輕和減少液流中的旋渦 和渦流，抑制紊流，有效降低水基壓裂液的摩阻，降低施工的泵送壓力，節(jié)省電耗。
[0019] 采用本發(fā)明的復(fù)合糖基稠化劑配置壓裂液，配制方便，溶脹迅速，施工操作簡(jiǎn)便， 交聯(lián)凍膠粘度高，攜砂性能良好，加砂壓力平穩(wěn)，壓后破膠迅速?gòu)氐?，返排順利，能夠滿足大 砂量、高砂比、多層段的加砂要求。
[0020] 采用本發(fā)明的復(fù)合糖基稠化劑，按重量比0. 3~0. 6%的用量配置的壓裂液基液， 在常溫和170S4條件下使用六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定的粘度值為20~26mPa · s，降阻率為 65 %，支撐劑靜態(tài)沉降速率為0. 02~0. 06cm/min，相比同樣濃度的瓜爾膠壓裂基液，各項(xiàng) 指標(biāo)均有不同程度提高。
[0021] 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明本復(fù)合糖基稠化劑具有良好的適應(yīng)性，同時(shí)該復(fù)合糖基稠化劑的所 有組分全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，產(chǎn)量穩(wěn)定，價(jià)格適中，與胍膠相比，成本可降低35~50 %，具有明顯 優(yōu)勢(shì)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的。
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