專利名稱：一種酸酯配合定向破膠方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在油田生產(chǎn)的壓裂工藝中實(shí)現(xiàn)低滲油井儲(chǔ)層改造所使用的多羥基醇體系壓裂液的破膠方法，特別是涉及一種酸酯配合定向破膠方法。
背景技術(shù)：
壓裂是一種提高石油產(chǎn)量的重要措施之一。其過程是利用粘彈性凍膠將支撐劑攜帶到地層裂縫中，阻止裂縫的閉合，從而提高巖層的孔隙度和滲透率。按施工過程壓裂液分三部分，前置液、攜砂液和頂替液。前置液主要功能為產(chǎn)生裂縫，攜砂液主要作用是利用粘彈性凍膠將支撐劑帶入地層，頂替液則是保證攜砂液全部進(jìn)入地層。目前，攜砂液中的粘彈性凍膠是高分子化合物在含硼交聯(lián)劑作用下形成的具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和足夠粘彈性的凍膠。為了將包含在凍膠中的支撐劑順利釋放，需要用破膠劑將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，因此，破膠過程是壓裂過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前，常用的破膠劑包括過硫酸銨破膠劑，由高分子聚合物包覆于過硫酸銨表面做成的膠囊破膠劑；或者以硼為交聯(lián)中心的凍膠，在酸性條件下水化破膠；或者生物酶或者一些有機(jī)酯破膠劑。它們所存在的缺陷在于
(1)過硫酸銨或是由高分子聚合物包覆于過硫酸銨表面做成的膠囊破膠劑都是利用氧化性破壞高分子長(zhǎng)鏈實(shí)現(xiàn)破膠。其使用方法是在水凝膠形成過程中將破膠劑一同加入，利用氧化速度慢于成膠速度來實(shí)現(xiàn)攜砂液攜砂能力與自動(dòng)破膠的協(xié)調(diào)。但是，將過硫酸銨直接分散于水凝膠中，勢(shì)必會(huì)造成破膠劑的局部集中，破膠效率和攜砂液的攜砂能力都會(huì)受影響；由高分子聚合物包覆于過硫酸銨表面做成的破膠劑的生產(chǎn)成本高昂，且釋放效率低。 并且，這種破膠劑是利用氧化作用使壓裂液中的半乳甘露聚糖降解，破壞C-O-C鍵從而引起聚糖類稠化劑凍膠破膠，而對(duì)多羥基醇凍膠體系的C-O-B-O-C則無效，無法使其徹底破膠。(2)以硼為交聯(lián)中心的凍膠，在酸性條件下水化的破膠過程中，酸類物質(zhì)的直接加入會(huì)在短時(shí)間內(nèi)破壞凍膠，造成攜砂液攜砂能力的喪失。并且，這種硼類交聯(lián)劑不斷水解出游離態(tài)的B會(huì)再次引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)從而出現(xiàn)“返膠”現(xiàn)象。(3)生物酶是一種特殊的蛋白質(zhì)，對(duì)聚糖類膠體有降解作用；但對(duì)多羥基醇體系凍膠無作用。(4) 一些有機(jī)酯類也會(huì)在有水環(huán)境下水解生成酸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓裂液的破膠，但是酯類物質(zhì)破膠較慢，難以保證支撐劑的及時(shí)釋放。因此，需要一種既能使攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響，又能有效地實(shí)現(xiàn)低滲油井儲(chǔ)層改造所使用的多羥基醇體系壓裂液的破膠方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種既能使攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響，又能有效地實(shí)現(xiàn)低滲油井儲(chǔ)層改造所使用的多羥基醇體系壓裂液的破膠方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種酸酯配合定向破膠方法，所述方法包括在前置液中添加酸的步驟和在攜砂液中添加酯的步驟。作為優(yōu)選，在所述前置液中添加的酸占?jí)毫岩旱捏w積百分比范圍為0. 3% 0. 5%。
作為優(yōu)選，所述酸為有機(jī)酸或者無機(jī)酸。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述有機(jī)酸為甲酸、乙酸和草酸中的一種。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述無機(jī)酸為鹽酸或者硫酸。作為優(yōu)選，在所述攜砂液中添加的酯占?jí)毫岩旱捏w積百分比范圍為0. 5% 1%。作為優(yōu)選，所述酯為甲酸乙酯、乙酸甲酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯中的一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下
本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法不僅使得攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響，而且能夠合理地控制釋酸速度和釋酸能力，從而為多羥基醇體系壓裂液營(yíng)造出pH彡7. 5的環(huán)境，使得多羥基醇體系凍膠完全水化并且不出現(xiàn)返膠現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。在這些實(shí)施例中，除另有說明外，所有百分比均按體積計(jì)算。實(shí)施例1
應(yīng)用本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法時(shí)，首先，在用于使巖層產(chǎn)生裂縫的前置液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 5%的甲酸，然后，在用于將支撐劑帶入地層的攜砂液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 5%的甲酸乙酯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多羥基醇體系粘彈性凍膠的破膠。采用本實(shí)施例的破膠方法對(duì)多羥基醇體系壓裂液進(jìn)行破膠后，破膠液的粘度低于5mPa 且無反膠跡象， 破膠效果明顯，并且攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響。實(shí)施例2
應(yīng)用本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法時(shí)，首先，在用于使巖層產(chǎn)生裂縫的前置液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 5%的乙酸，然后，在用于將支撐劑帶入地層的攜砂液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 5%的乙酸甲酯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多羥基醇體系粘彈性凍膠的破膠。采用本實(shí)施例的破膠方法對(duì)多羥基醇體系壓裂液進(jìn)行破膠后，破膠液的粘度低于5mPa 且無反膠跡象， 破膠效果明顯，并且攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響。實(shí)施例3
應(yīng)用本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法時(shí)，首先，在用于使巖層產(chǎn)生裂縫的前置液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 3%的濃度為10%的鹽酸，然后，在用于將支撐劑帶入地層的攜砂液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 5%的甲酸乙酯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多羥基醇體系粘彈性凍膠的破膠。 采用本實(shí)施例的破膠方法對(duì)多羥基醇體系壓裂液進(jìn)行破膠后，破膠液的粘度低于5mPa · s 且無反膠跡象，破膠效果明顯，并且攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響。實(shí)施例4
應(yīng)用本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法時(shí)，首先，在用于使巖層產(chǎn)生裂縫的前置液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 3%的濃度為10%的硫酸，然后，在用于將支撐劑帶入地層的攜砂液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 6%的乳酸乙酯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多羥基醇體系粘彈性凍膠的破膠。 采用本實(shí)施例的破膠方法對(duì)多羥基醇體系壓裂液進(jìn)行破膠后，破膠液的粘度低于5mPa · s
4且無反膠跡象，破膠效果明顯，并且攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響。實(shí)施例5
應(yīng)用本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法時(shí)，首先，在用于使巖層產(chǎn)生裂縫的前置液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 5%的草酸，然后，在用于將支撐劑帶入地層的攜砂液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?%的乙酸乙酯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多羥基醇體系粘彈性凍膠的破膠。采用本實(shí)施例的破膠方法對(duì)多羥基醇體系壓裂液進(jìn)行破膠后，破膠液的粘度低于5mPa 且無反膠跡象，破膠效果明顯，并且攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響。實(shí)施例6
應(yīng)用本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法時(shí)，首先，在用于使巖層產(chǎn)生裂縫的前置液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 4%的甲酸，然后，在用于將支撐劑帶入地層的攜砂液中混入占?jí)毫岩嚎偭康?. 5%的甲酸乙酯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多羥基醇體系粘彈性凍膠的破膠。采用本實(shí)施例的破膠方法對(duì)多羥基醇體系壓裂液進(jìn)行破膠后，破膠液的粘度低于5mPa 且無反膠跡象， 破膠效果明顯，并且攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響。采用本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法能夠帶來如下有益效果
(1)由于本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法是在前置液中添加占?jí)毫岩后w積百分比范圍為0. 3% 0. 5%的酸，在攜砂液中添加占?jí)毫岩后w積百分比范圍為0. 5% 1%的酯，由于酸先于水凝膠注入到底層裂縫中，水凝膠在攜砂過程中很難或很少接觸到酸，使得攜砂能力不受影響。當(dāng)水凝膠運(yùn)動(dòng)到地層裂縫位置時(shí)，與酸接觸，開始破膠過程，從而將支撐劑釋放在裂縫中。添加于攜砂液中的酯在較短時(shí)間內(nèi)無法釋放出足夠的酸來破壞攜砂液的攜砂能力，但是，當(dāng)意外情況發(fā)生如施工停止導(dǎo)致水凝膠堵塞油井時(shí)，攜砂液長(zhǎng)時(shí)間與水的接觸可使酯釋放出酸，破壞水凝膠，從而阻止更大損失的產(chǎn)生。(2)本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法由于在前置液中添加了酸，在攜砂液中添加了酯，能夠?yàn)槎嗔u基醇體系壓裂液營(yíng)造出7. 5的環(huán)境，使得多羥基醇體系凍膠完全水化并且不出現(xiàn)返膠現(xiàn)象。(3)本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法所選用的是液體添加劑，添加方便，無需特殊設(shè)備，只需要采用對(duì)添加時(shí)間進(jìn)行控制即可。(4)本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法不含有鹽類物質(zhì)和其他聚合物，使用后不會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生二次傷害。(5)本發(fā)明提供的酸酯配合定向破膠方法能夠促進(jìn)壓裂施工效果。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種酸酯配合定向破膠方法，其特征在于包括在前置液中添加酸的步驟和在攜砂液中添加酯的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸酯配合定向破膠方法，其特征在于在所述前置液中添加的酸占?jí)毫岩旱捏w積百分比范圍為0. 3% 0. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酸酯配合定向破膠方法，其特征在于所述酸為有機(jī)酸或者無機(jī)酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的酸酯配合定向破膠方法，其特征在于所述有機(jī)酸為甲酸、乙酸和草酸中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的算酯配合定向破膠方法，其特征在于所述無機(jī)酸為鹽酸或者硫酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸酯配合定向破膠方法，其特征在于在所述攜砂液中添加的酯占?jí)毫岩旱捏w積百分比范圍為0. 5% 1%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酸酯配合定向破膠方法，其特征在于所述酯為甲酸乙酯、乙酸甲酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酸酯配合定向破膠方法，屬于油田生產(chǎn)的壓裂工藝技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括在前置液中添加酸的步驟和在攜砂液中添加酯的步驟。所述酸酯配合定向破膠方法不僅使得攜砂液的攜砂能力不會(huì)受到影響，而且能夠合理地控制釋酸速度和釋酸能力，從而為多羥基醇體系壓裂液營(yíng)造出pH≤7.5的環(huán)境，使得多羥基醇體系凍膠完全水化并且不出現(xiàn)返膠現(xiàn)象。
文檔編號(hào)E21B43/27GK102220861SQ201110115949
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者丁里, 劉靜, 呂海燕, 吳江, 周曉群, 慕立俊, 李小玲, 石華強(qiáng), 范文敏, 薛小佳 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司