一種酸性聚合物加重壓裂液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)技術領域，具體設及一種酸性聚合物加重壓裂液及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 目前應用的脈膠壓裂體系壓裂液較好地滿足了低滲透油田壓裂工藝的需要，但是 脈膠體系存在殘渣含量較高、在堿性環(huán)境下交聯(lián)對堿敏儲層存在傷害等問題。聚合物壓裂 液體系具有更好的粘溫特性且增稠能力強、無殘渣、在酸性條件下交聯(lián)，交聯(lián)時間可控的優(yōu) 點。
[0003] 現(xiàn)有技術中，公布號為CN104263346A的"一種酸性加重壓裂液及其制備方法和 應用"公開了一種壓裂液，該壓裂液由W下重量百分比的組分組成：加重劑20% -30%、 稠化劑0. 7 % -0. 8 %、抑調(diào)節(jié)劑0. 05 % -0. 1 %、醒類交聯(lián)劑0. 1-0. 25 %、酪類交聯(lián) 劑0. 005 % -0. 015 %、交聯(lián)促劑0. 02-0. 1 %、破乳劑SP1690. 1-0. 2 %、鐵離子穩(wěn)定劑 0. 5-1. 0%、過硫酸錠0. 05-0. 1 %、亞硝酸鋼0. 025-0. 05%、余量為水；所述加重劑選自漠 化鋼、氯化鋼、氯化鐘和有機鋼鹽中的至少一種；該壓裂液在酸性條件下交聯(lián)，其工作溫度 低于150°C，壓裂液密度可在1. 37g/cm3~1. 42g/cm3范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，壓裂液對地層傷害小，破 膠性能好且成本低。但是，該壓裂液存在W下不足：加重壓裂液密度范圍窄且最大密度值僅 能調(diào)節(jié)到1.42g/cm3;僅有150°C條件下的加重壓裂液配方，無法確定是否適用于不同溫度 條件下；無法調(diào)節(jié)加重壓裂液的交聯(lián)時間。
[0004] 公布號為CN103911138A的"密度可調(diào)型復合加重壓裂液"公開了一種壓裂液，該 壓裂液由W下質(zhì)量百分比的組分組成：增稠劑0. 25-1. 0%、粘±穩(wěn)定劑0. 2-0. 6%、助排 劑0. 2-0. 6 %、發(fā)泡劑0. 2-0. 6 %、溫度穩(wěn)定劑0. 1-0. 5 %、抑調(diào)節(jié)劑0. 03-0. 3 %、殺菌劑 0. 05-0. 5%、交聯(lián)劑0. 3-1. 0%、加重劑1-80%;所述加重劑為氯化鋼、氯化鐘、漠化鋼、漠化 鐘中的一種或兩種任意比的混合物；該壓裂液在溫度100~150°C條件下，密度在1. 15g/ cm3~1. 40g/cm3范圍內(nèi)可調(diào)，可W應用于深井致密油氣藏儲層壓裂施工，能有效的達到減 小施工壓力的目的，從而可W保護地面承壓管匯。 陽0化]公布號為CN103788937的"一種低傷害海水基加重壓裂液"公開了一種壓裂液， 該海水基加重壓裂液由海水基液、加重劑、破膠劑和交聯(lián)劑組成，加重劑、破膠劑、交聯(lián)劑 和海水基液重量比為10-120:0. 1-1:0. 2-0. 8:100,海水基液各組分重量百分比為增稠劑 0. 3-0. 8%、助排劑0. 1-1%、溫度穩(wěn)定劑0. 2-1%、殺菌劑0. 01-0. 08%、其余為海水；加重 劑為甲酸鋼或硝酸錠中的一種或兩種。該壓裂液密度在1.〇8g/cm3~1. 30g/cm3范圍內(nèi)可 調(diào)，采用無面離子引入的加重劑，技術上具有低傷害、低成本、無腐蝕，適用于海水體系等優(yōu) 點，能有效保證深井、致密井、致密儲層順利地進行壓裂施工。
[0006] 公告號為CN100513513C的"一種加重壓裂液配方"公開了一種壓裂液，該壓裂液 由W下重量比的組分組成：水500、加重劑180-483、稠化劑徑丙基瓜爾膠2-3、抑調(diào)節(jié)劑碳 酸鋼0. 8-1、抑調(diào)節(jié)劑氨氧化鋼0. 15-0. 27、助排劑3. 0-3. 3 ;所述加重劑為氯化鋼、氯化鐘、 漠化鋼、漠化鐘或上述無機鹽的混合物。加重壓裂液密度在I. 25g/cm3~I. 50g/cm3范圍內(nèi) 可調(diào)，可增加井筒內(nèi)液柱壓力，適用于深井、超深井、異常高壓井、異常高地應力井加砂壓裂 儲層改造，降低井口施工壓力，利用現(xiàn)有壓裂設備就可完成儲層改造。
[0007] 公告號為CN100404638C的"高密度壓裂液"公開了一種壓裂液，該壓裂液由W下 質(zhì)量百分比的組分組成：加重劑4-50%、植物膠稠化劑0. 3-1. 0%、交聯(lián)劑0. 1-2. 0%、抑調(diào) 節(jié)劑 0. 5-1. 0%、破膠劑 0. 002-0. 3%、助排劑 0. 05-0. 5%、殺菌劑 0. 03-0. 2%、水 30-73%; 所述加重劑為無機鹽，如鋼鹽、鐘鹽、巧和儀鹽，采用一種或兩種材料復配方式加入。壓裂液 密度可達1. 51g/cm3。該壓裂液還具有延遲交聯(lián)、低摩阻、低濾失、良好的耐高溫、耐剪切性 能W及流變性能，徹底破膠、對儲層傷害低等特點。
[0008] 現(xiàn)有技術中，公布號為CN104232059A的"超高溫加重壓裂液及其制備"公開了一 種壓裂液，該壓裂液由W下重量份數(shù)組分配制而成：水500份、耐溫稠化劑12~15份、高溫 交聯(lián)劑15~30份、無機加重劑125~195份、助排劑20~30份、殺菌劑8~15份、溫度 穩(wěn)定劑5~10份和破膠劑0. 1~0. 3份；所述無機加重劑為氯化鋼或漠化鋼中任意一種。 該壓裂液密度在1.lOg/cm3~1. 50g/cm3范圍內(nèi)可調(diào)，壓裂液耐溫150°C~180°C。該發(fā)明 具有殘渣含量低，耐溫性和耐剪切性能好等優(yōu)點。
[0009] 但是，上述壓裂液普遍存在W下不足：1)使用脈膠為稠化劑，脈膠稠化劑的分子 量較高，破膠后殘渣多對地層傷害大；2)在堿性環(huán)境下交聯(lián)，對堿敏性地層有一定的傷害； 3)交聯(lián)時間不可調(diào)，不適應深井、超深井、異常高壓井、致密井的壓裂儲層改造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的第一個目的在于提供一種酸性聚合物加重壓裂液，該加重壓裂液在不同 溫度下密度可調(diào)、交聯(lián)時間可調(diào)，可提高井筒內(nèi)液柱壓力，減少井口施工壓力，適應深井、超 深井、異常高壓井、致密井的壓裂儲層改造。
[0011] 本發(fā)明的第二個目的在于提供一種酸性聚合物加重壓裂液的制備方法。
[0012] 為實現(xiàn)W上目的，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0013] 一種酸性聚合物加重壓裂液，包括基液和交聯(lián)液；
[0014] 所述基液由W下質(zhì)量百分比的組分組成：加重劑20%~50 %、聚合物稠化劑 0. 8%~1. 20%、助排劑0. 2%~0. 5%、余量為水；
[0015] 所述交聯(lián)液由酸性聚合物延遲交聯(lián)劑和酸性聚合物交聯(lián)劑組成，酸性聚合物延遲 交聯(lián)劑和酸性聚合物交聯(lián)劑重量比為（1. 5~2. 5) : (3. 5~5);所述交聯(lián)液的質(zhì)量是基液 質(zhì)量的0.6%~0.8%。
[0016] 所述酸性聚合物加重壓裂液是將基液和交聯(lián)液混合后，攬拌均勻即得。該酸性聚 合物加重壓裂液在室溫下60~120s形成可調(diào)掛凍膠。
[0017] 所述聚合物稠化劑由丙締酸、丙締酷胺、2-丙締酷胺基-2-甲基丙橫酸、對締基苯 橫酸鹽四種單體在抑為6~8的水溶液中共聚而成，其中2-丙締酷胺基-2-甲基丙橫酸 與對締基苯橫酸鹽的質(zhì)量比為（4~8) : 1，丙締酸、丙締酷胺與2-丙締酷胺基-2-甲基丙橫 酸和對締基苯橫酸鹽混合物的質(zhì)量比為（1~2) : (10~15) : (2~4)。所述聚合物稠化劑 為公布號為CN104109219A的專利文件中記載的耐高溫酸性交聯(lián)聚合物稠化劑。
[0018] 所述聚合物稠化劑是由包括W下步驟的方法制備的：
[0019] I)溶液的配制：按照質(zhì)量比準確取各單體，加入水中配制成濃度為30%~40%的 單體溶液，攬拌溶解后調(diào)節(jié)溶液抑值為中性，繼續(xù)攬拌熟化25~35min;
[0020] 2)溶液的調(diào)整：調(diào)節(jié)熟化后溶液的抑值為6~8,調(diào)節(jié)溫度為15±rc;
[0021] 3)溶液的聚合：在氮氣保護下加入占單體總質(zhì)量的0.2%~0.4%的引發(fā)劑，在溫 度為45~55°C下密閉反應8~IOh即得。
[0022] 所述酸性聚合物延遲交聯(lián)劑為有機侶錯延遲交聯(lián)劑；所述酸性聚合物交聯(lián)劑為有 機侶錯交聯(lián)劑。所述有機侶錯延遲交聯(lián)劑、有機侶錯交聯(lián)劑為市售商品，購自新鄉(xiāng)玄泰實業(yè) 有限公司。
[0023] 所述有機侶錯延遲交聯(lián)劑為新鄉(xiāng)玄泰實業(yè)有限公司提供的酸凍膠交聯(lián)劑；所述有 機侶錯交聯(lián)劑為新鄉(xiāng)玄泰實業(yè)有限公司提供的交聯(lián)劑（商品名）。
[0024] 所述助排劑為壓裂用破乳助排劑。所述壓裂用破乳助排劑購自北京寶豐春石油技 術有限公司。
[00巧]所述加重劑為漠化鐘、漠化鋼、氯化鋼、氯化鐘中的一種或兩種任意比的混合物。 [00%] 所述的酸性聚合物加重壓裂液，還包括破膠劑，所述破膠劑的質(zhì)量為所述基液質(zhì) 量的 0. 001%~0. 03%。
[0027] 所述破膠劑為膠囊破膠劑。所述膠囊破膠劑為市售商品，購自北京寶豐春石油技 術有限公司。所述破膠劑為北京寶豐春石油技術有限公司提供的壓裂用破膠劑。
[0028] 一種上述的酸性聚合物加重壓裂液的制備方法，包括W下步驟：
[0029]