專(zhuān)利名稱(chēng)：海水基壓裂液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適合海水配制、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)混配的海水基壓裂液及其制備方法。
背景技術(shù)：
在石油天然氣勘探和開(kāi)發(fā)中，壓裂廣泛地應(yīng)用于油井和天然氣井的儲(chǔ)層改造中， 以達(dá)到增產(chǎn)油氣的目的。目前已經(jīng)有許多組成體系用于壓裂改造。在這些組成體系中，以水為分散介質(zhì)的水基壓裂液體系占有主要地位。而基于淡水體系的水力壓裂是水基壓裂的全部?jī)?nèi)容。但是對(duì)于海上油田來(lái)說(shuō)，淡水資源的提供由于受到空間、運(yùn)輸、成本等多種因素的影響，難以滿(mǎn)足油田壓裂改造的需要。海水對(duì)于海上油田來(lái)說(shuō)，又是一種普遍存在，容易取用的水資源。但是，由于海水是一個(gè)復(fù)雜的水系統(tǒng)，里面包含有幾十種礦物質(zhì)元素，還有多種有機(jī)質(zhì)的存在，是一個(gè)高鹽、多成份的水體系。目前常用的水基壓裂液稠化劑都或多或少的受到海水成分的影響，而難以滿(mǎn)足壓裂施工的要求。開(kāi)發(fā)一種適應(yīng)海水水體、滿(mǎn)足壓裂要求的壓裂液是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種適合海水配制、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)混配、具有良好的抗溫、抗鹽、抗剪切性和快速溶解的海水基壓裂液及其制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由以下原料按照重量份數(shù)配制而成稠化劑 0. 5-1. 5份、交聯(lián)劑0. 3-1. 0份、表面活性劑0. 2-0. 6份、PH值調(diào)節(jié)劑0. 01-0. 2份、破膠劑0. 01-0. 2份，海水46. 5-64份和脫鹽海水35-50份。所述的稠化劑由烷基丙烯酰胺 15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺單體0. 1-3份、純凈水47-83. 4份、0. 005-0. 08份引發(fā)劑、0. 1-5份堿性催化劑和 1-10份甲醛組成。所述的交聯(lián)劑由氯氧化鋯、四氯化鋯、氯化鋁中的一種或幾種與異丙醇、 乙二醇、丙三醇、檸檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氫氧化鈉、三乙醇胺中的一種或幾種及水復(fù)配組成。所述的表面活性劑為聚醚型含氟表面活性劑、聚醚型表面活性劑中的一種或幾種。所述的PH值調(diào)節(jié)劑選自醋酸、甲酸、草酸、檸檬酸、鹽酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種或幾種。所述的破膠劑選自過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、亞氯酸鈉、次氯酸鈉和雙氧水中的一種或幾種。所述的引發(fā)劑包括過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、亞硫酸鈉、過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈中的一種或幾種。所述的堿性催化劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鋰中的一種或幾種。一種海水基壓裂液的制備方法，包括如下步驟一、制備稠化劑烷基丙烯酰胺15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1_10份、 乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺單體0. 1-3份、純凈水47-83. 4份，在氮?dú)饷撗?0-60分鐘后，加入0. 005-0. 08份引發(fā)劑，在30_70°C的溫度下，聚合反應(yīng)3_8小時(shí)， 然后加入0. 1-5份堿性催化劑和1-10份甲醛，在40-80°C的溫度下，反應(yīng)1_6小時(shí)，經(jīng)干燥、粉碎制得稠化劑干粉；二、制備交聯(lián)劑交聯(lián)劑氯氧化鋯、四氯化鋯、氯化鋁中的一種或幾種與異丙醇、乙二醇、丙三醇、檸檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氫氧化鈉、三乙醇胺中的一種或幾種與水溶解混合均勻，制得交聯(lián)劑；三、制備海水基壓裂液用量筒量取35-50份脫鹽海水倒入帶有磁力攪拌器的燒杯中，開(kāi)動(dòng)攪拌器并以400-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌，然后于常溫條件下慢慢步驟一中所述的0. 5-1. 5份稠化劑，15-30分鐘后溶脹完全，再加入46. 5-64份海水，然后再依次加入 0. 2-0. 6份表面活性劑、0. 01-0. 2份的破膠劑，最后再加入向燒杯中添加0. 01-0. 2份的PH 值調(diào)節(jié)劑，使PH值在5-6. 5的范圍內(nèi)，然后慢慢加入步驟二中所述的0. 3-1. 0份的交聯(lián)劑， 反應(yīng)持續(xù)至使配制成的壓裂液具有粘彈性，即成成品。性能評(píng)價(jià)按照SY/T 5107-2005水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法對(duì)本發(fā)明的壓裂液進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。下面的表1顯示了本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)中的壓裂液在海水中的性能指標(biāo)。壓裂液性能采用RS-6000流變儀，在1(KTC、170S-1剪切速率下剪切l(wèi)h，測(cè)定壓裂液性能。常規(guī)壓裂液按照本領(lǐng)域的常規(guī)方法制得壓裂液，稠化劑濃度與本發(fā)明相同。表1 常規(guī)HPG壓裂液與本發(fā)明壓裂液性能對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種海水基壓裂液，其特征在于由以下原料按照重量份數(shù)配制而成稠化劑 0. 5-1. 5份、交聯(lián)劑0. 3-1. 0份、表面活性劑0. 2-0. 6份、PH值調(diào)節(jié)劑0. 01-0. 2份、破膠劑0. 01-0. 2份，海水46. 5-64份和脫鹽海水=35-50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的稠化劑由烷基丙烯酰胺 15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺單體0. 1-3份、純凈水47-83. 4份、0. 005-0. 08份引發(fā)劑、0. 1-5份堿性催化劑和 1-10份甲醛組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的交聯(lián)劑由氯氧化鋯、四氯化鋯、氯化鋁中的一種或幾種與異丙醇、乙二醇、丙三醇、檸檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、 丙二酸、氫氧化鈉、三乙醇胺中的一種或幾種及水復(fù)配組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的表面活性劑為聚醚型含氟表面活性劑、聚醚型表面活性劑中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的PH值調(diào)節(jié)劑選自醋酸、 甲酸、草酸、檸檬酸、鹽酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的破膠劑選自過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、亞氯酸鈉、次氯酸鈉和雙氧水中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的引發(fā)劑包括過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、亞硫酸鈉、過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的堿性催化劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鋰中的一種或幾種。
9.一種海水基壓裂液的制備方法，其特征在于包括如下步驟一、制備稠化劑烷基丙烯酰胺15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺單體0. 1-3份、純凈水47-83. 4份，在氮?dú)饷撗?0-60分鐘后，加入0. 005-0. 08份引發(fā)劑，在30_70°C的溫度下，聚合反應(yīng)3_8小時(shí)，然后加入0. 1-5份堿性催化劑和1-10份甲醛，在40-80°C的溫度下，反應(yīng)1_6小時(shí)，經(jīng)干燥、粉碎制得稠化劑干粉；二、制備交聯(lián)劑交聯(lián)劑氯氧化鋯、四氯化鋯、氯化鋁中的一種或幾種與異丙醇、乙二醇、丙三醇、檸檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氫氧化鈉、三乙醇胺中的一種或幾種與水溶解混合均勻，制得交聯(lián)劑；三、制備海水基壓裂液用量筒量取35-50份脫鹽海水倒入帶有磁力攪拌器的燒杯中， 開(kāi)動(dòng)攪拌器并以400-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌，然后于常溫條件下慢慢步驟一中所述的0. 5-1. 5 份稠化劑，15-30分鐘后溶脹完全，再加入46. 5-64份海水，然后再依次加入0. 2-0. 6份表面活性劑、0. 01-0. 2份的破膠劑，最后再加入向燒杯中添加0. 01-0. 2份的PH值調(diào)節(jié)劑，使PH 值在5-6. 5的范圍內(nèi)，然后慢慢步驟二中所述的0. 3-1. 0份的交聯(lián)劑，反應(yīng)持續(xù)至使配制成的壓裂液具有粘彈性，即成成品。
全文摘要
本發(fā)明屬于油田開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適合海水配制、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)混配的海水基壓裂液及其制備方法；由以下原料按照重量份數(shù)配制而成稠化劑0.5-1.5份、交聯(lián)劑0.3-1.0份、表面活性劑0.2-0.6份、pH值調(diào)節(jié)劑0.01-0.2份、破膠劑0.01-0.2份，海水46.5-64份和脫鹽海水35-50份；具有適合海水配制、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)混配、具有良好的抗溫、抗鹽、抗剪切性和快速溶解的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08F226/10GK102417814SQ20111036194
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者宋峰, 張義勤, 張如忠, 張春雨, 張立, 張勝, 張運(yùn)祥, 范軍勝, 靳紅彬 申請(qǐng)人:北京國(guó)海能源技術(shù)研究院, 新鄉(xiāng)市玄泰實(shí)業(yè)有限公司