一種適用返排液處理水配制的快速增粘壓裂增稠劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種適用返排液處理水配制的快速增粘壓裂增稠劑，其主要應(yīng)用于配 置壓裂液。
【背景技術(shù)】
[0002] 水力壓裂是油氣藏油氣增產(chǎn)的主要技術(shù)手段，其工藝一般是通過高壓累將攜帶支 撐劑的壓裂液注入地層，使地層裂縫增大或者產(chǎn)生新的裂縫，同時(shí)在裂縫中填入攜帶的支 撐劑，從而提高地層油氣的滲透率，增加油氣的采出。壓裂結(jié)束后，注入地層的壓裂液通過 破膠等方法降低粘度之后有30%左右返排至地面，運(yùn)類液體通常稱之為返排液。返排液 由于含有石油控、巧儀礦化離子、交聯(lián)劑W及其它添加劑等化學(xué)物質(zhì)，如果不經(jīng)處理直接排 放，會對環(huán)境造成嚴(yán)重危害，如果經(jīng)過深度處理進(jìn)行循環(huán)利用，水處理成本很高。
[0003] 專利CN104610954公布了一種適合陸相頁巖氣井壓裂返排液處理水配制壓裂液 的配方及其制備方法，配制過程增稠劑徑丙基瓜爾膠加入水后形成膠液需要靜置4小時(shí)， 才能進(jìn)行下一步的操作，此方法實(shí)現(xiàn)了壓裂返排液的重復(fù)利用，但膠粉的粘度釋放不充分， 釋放時(shí)間長，在施工中需要大量的配液罐，不適合現(xiàn)場連續(xù)現(xiàn)配先用的要求
[0004] 專利CN104087282A公布一種在堿性條件下快速增粘的壓裂增稠劑，介紹了一種 壓裂增稠劑與抑〉9堿性返排液處理水配制壓裂液，配制過程增稠劑可從陜速增粘，3分鐘 粘度釋放率達(dá)到90%W上，滿足現(xiàn)場連續(xù)快速混配的要求。但是在其說明書中說明返排液 處理水中要求PH> 9. 0,同時(shí)水中不應(yīng)含有與增稠劑瓜爾膠起交聯(lián)作用的交聯(lián)雜質(zhì)，如棚、 錯等可交聯(lián)離子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種具有快速增粘性、耐高礦化度、不受返排液 中高價(jià)交聯(lián)離子棚、錯的影響，減少了對返排液誰處理要求，具有性能優(yōu)異、整體成本的優(yōu) 勢的適用返排液處理水配制的快速增粘壓裂增稠劑。
[0006] 本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種適用返排液處理水配制的 快速增粘壓裂增稠劑，所述壓裂液增稠劑指經(jīng)過表面處理的瓜爾膠衍生物，所述壓裂增稠 劑使用采氣或采油壓裂液返排液作為壓裂液配液用水，所述壓裂液返排液壓裂返排后調(diào)節(jié) pH值在3. 0-9. 0之間的返排液，壓裂液中巧、儀離子含量（W元素含量進(jìn)行計(jì)算）分別在在 lOOOOppmW下，棚、錯等高價(jià)交聯(lián)離子含量在lOOOppmW下。
[0007] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述瓜爾膠衍生物包括徑丙基瓜爾膠、陽離子瓜爾膠 W及徑丙基陽離子瓜爾膠。
[0008] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述徑丙基瓜爾膠，徑丙基取代度（M巧在0.2到1.0 之間，最佳取代度在0. 3到0. 9之間。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述陽離子瓜爾膠取代度（M巧在0. 1到0.6之間，最 佳取代度在0.2到0.4之間。
[0010] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述徑丙基陽離子瓜爾膠，徑丙基取代度（M巧在0.1 到1. 0之間，最佳取代度在0. 2到0. 7之間；陽離子取代度（M巧在0. 05到0. 4之間，最佳 取代度在0.1到0.3之間。
[0011] 該增稠劑具有快速增粘性、耐高礦化度、不受返排液中高價(jià)交聯(lián)離子棚、錯的影 響，減少了對返排液誰處理要求，具有性能優(yōu)異、整體成本的優(yōu)勢。在巧儀離子含量在 2000ppm、棚、錯含量在5(K)卵mW下含量的一般壓裂液返排液中，增稠劑3分鐘粘度釋放率 達(dá)到90%W上，5分鐘粘度釋放率達(dá)到95%W上，實(shí)現(xiàn)使用返排液處理水進(jìn)行現(xiàn)場連續(xù)快 速混配壓裂施工的目的，通過本發(fā)明主要解決解決目前返排液處理水礦化度高、交聯(lián)劑殘 留較多情況下壓裂增稠劑增粘速度慢的問題，實(shí)現(xiàn)返排液的循環(huán)利用，減少了水處理成本， 降低了整體壓裂施工成本。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的壓裂增稠劑使用有W下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：
[0013] 1)在PH3. 0-9. 0的壓裂液返排液中，能快速溶解，增稠劑3分鐘粘度釋放率達(dá)到 90%W上，5分鐘粘度釋放率達(dá)到95%W上；
[0014] 2)對壓裂液返排液中的巧儀離子含量范圍寬，在100(K)ppmW下濃度的巧儀離子 含量的返排液中，均可實(shí)現(xiàn)快速溶解。
[0015] 3)對壓裂液返排液中的棚、錯等高價(jià)交聯(lián)金屬離子含量范圍寬，在lOOOppmW下 的濃度下均可實(shí)現(xiàn)快速溶解。
[0016] 4)使用該壓裂液增稠劑，交聯(lián)時(shí)間可控，避免了傳統(tǒng)的HPG-級/二級粉在返排液 壓裂體系中快速交聯(lián)，交聯(lián)時(shí)間不可控的缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例 僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。 陽01引 實(shí)施例1:
[0019] 在反應(yīng)蓋中加入瓜爾膠粉lOKg，關(guān)閉反應(yīng)蓋，氮?dú)庵脫Q，并測試氧氣含量在0.1% W下，加入30 %的堿水溶液5Kg，升溫至65°C，攬拌30min，滴加環(huán)氧丙烷2Kg，滴加完畢繼續(xù) 反應(yīng)3〇111111，冷水降溫?cái)埌?〇111111，加入含5%醋酸的乙醇溶液45蛇中和攬拌洗涂3〇111111，離 屯、、干燥、粉碎、過篩得樣品（樣品1柏。
[0020] 實(shí)施例2:
[002U 在反應(yīng)蓋中加入瓜爾膠粉lOKg，關(guān)閉反應(yīng)蓋，氮?dú)庵脫Q，除去反應(yīng)蓋中的氧氣，并 測試氧氣含量在0. 1 %W下，加入20%的堿水溶液8Kg，升溫至60°C，攬拌30min，滴加69% 的3-氯-2-徑丙基=甲基氯化錠6. 5Kg，滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)30min，冷水降溫?cái)埌?0min， 加入含2. 6%質(zhì)量濃度醋酸的85%的異丙醇溶液40Kg進(jìn)行中和攬拌30min，離屯、、粉碎、干 燥、粉碎得成品（樣品2#)。 陽02引實(shí)施例3 :
[0023] 在反應(yīng)蓋中加入瓜爾膠粉lOKg，關(guān)閉反應(yīng)蓋，氮?dú)庵脫Q，并測試氧氣含量在0.1% W下，加入25 %的堿水溶液5Kg，升溫至65°C，攬拌30min，滴加環(huán)氧丙烷1. 5Kg，再繼續(xù)滴加 滴加69%的3-氯-2-徑丙基=甲基氯化錠3. 5Kg，滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)30min，冷水降溫?cái)埌?30min，加入含2. 5%醋酸的乙醇溶液50Kg中和攬拌洗涂30min，離屯、、干燥、粉碎、過篩得樣 品（樣品3#)。
[0024]增粘測定實(shí)驗(yàn) 陽02引 1、量取25 +rC純凈水，、PH= 5. 0-6. 0 (鹽酸預(yù)先調(diào)節(jié)）返排液水400ml(水中巧 離子含量在4000-500化pm,棚離子含量30化pm)加入1000ml吳茵混調(diào)器的攬拌杯； 陽0%] 2、調(diào)整攬拌速度為1500rpm，在5秒鐘內(nèi)加入壓裂增稠劑樣品1. 92 ;
[0027] 4、立即啟動秒表，計(jì)時(shí)攬拌150s;
[0028] 5、將制得的漿液倒入FANN35粘度計(jì)測量杯中，300巧m下讀取3min粘度y1，5min 粘度y2和6〇min粘度y3;
[0029] 6. 3min的增粘釋放率=yi/y3*100%。
[0030] 7. 5min的增粘釋放率=y2/^3*100%。
[0031] 增粘實(shí)驗(yàn)的測定結(jié)果如下表： W巧表1
[0033]
[0034] wi所述僅為本發(fā)明的佳實(shí)施方式，本發(fā)明自勺保護(hù)范圍并不W上3^實(shí)施方式為 限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所掲示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán) 利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用返排液處理水配制的快速增粘壓裂增稠劑，其特征在于：所述壓裂液增稠 劑指經(jīng)過表面處理的瓜爾膠衍生物，所述壓裂增稠劑使用采氣或采油壓裂液返排液作為壓 裂液配液用水，所述壓裂液返排液壓裂返排后調(diào)節(jié)pH值在3. 0-9.O之間的返排液，壓裂液 中鈣、鎂離子含量（以元素含量進(jìn)行計(jì)算）分別在在1000 Oppm以下，硼、鋯等高價(jià)交聯(lián)離子 含量在1000 ppm以下。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用返排液處理水配制的快速增粘壓裂增稠劑，其特征 在于：所述瓜爾膠衍生物包括羥丙基瓜爾膠、陽離子瓜爾膠以及羥丙基陽離子瓜爾膠。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用返排液處理水配制的快速增粘壓裂增稠劑，其特征 在于：所述羥丙基瓜爾膠，羥丙基取代度（MS)在0. 2到I. 0之間，最佳取代度在0. 3到0. 9 之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用返排液處理水配制的快速增粘壓裂增稠劑，其特征 在于：所述陽離子瓜爾膠取代度（MS)在0. 1到0. 6之間，最佳取代度在0. 2到0. 4之間。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用返排液處理水配制的快速增粘壓裂增稠劑，其特征 在于：所述羥丙基陽離子瓜爾膠，羥丙基取代度（MS)在0. 1到I. 0之間，最佳取代度在0. 2 到0. 7之間；陽離子取代度（MS)在0. 05到0. 4之間，最佳取代度在0. 1到0. 3之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于返排液用壓裂液增稠劑，所述壓裂液增稠劑指經(jīng)過表面處理的瓜爾膠衍生物，所述壓裂增稠劑使用采氣或采油壓裂液返排液作為壓裂液配液用水，所述壓裂液返排液壓裂返排后調(diào)節(jié)pH值在3.0-9.0之間的返排液，壓裂液中鈣、鎂離子含量(以元素含量進(jìn)行計(jì)算)分別在10000ppm以下，硼、鋯等高價(jià)交聯(lián)離子含量在1000ppm以下。該增稠劑具有快速增粘性、耐高礦化度、不受返排液中高價(jià)交聯(lián)離子硼、鋯的影響，減少了對返排液水處理要求，具有性能優(yōu)異、整體成本的優(yōu)勢。
【IPC分類】C09K8/68
【公開號】CN105199705
【申請?zhí)枴緾N201510593689
【發(fā)明人】陳衛(wèi)平, 何建平, 吳志明, 彭樹華, 葉應(yīng)慶, 白巖, 何俊, 朱明山, 李博, 籍淑賢, 鄧明宇
【申請人】昆山京昆油田化學(xué)科技開發(fā)公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月17日