水的降阻效果往往與降阻劑濃度有關,降阻率通常是隨著降阻劑濃度 的增大呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢,因此,需將降阻劑的添加量限定在一定的范圍內。
[0043] 降阻水中的增效劑可降低降阻水溶液的表面張力,便于降阻水在壓裂施工后返 排,減少外來流體對地層的傷害,隨著增效劑用量的增加,溶液表面張力往往是不斷減小。 本發(fā)明中所述降阻水中增效劑的含量優(yōu)選為0. 1%~0. 3% ;所述增效劑為陰離子型表面 活性劑與非離子型表面活性劑中的一種或多種;所述陰離子型表面活性劑為本領域技術人 員熟知的陰離子型表面活性劑即可,并無特殊的限制,本發(fā)明優(yōu)選為烷基苯橫酸鹽、烷基硫 酸鹽、石油橫酸鹽;所述硫酸醋鹽優(yōu)選為ClO~C15的硫酸醋鹽;所述烷基苯橫酸鹽優(yōu)選為 ClO~C20的烷基苯橫酸鹽;所述非離子型表面活性劑為本領域技術人員熟知的非離子型 表面活性劑即可,并無特殊的限制,本發(fā)明優(yōu)選為脂肪酸聚氧乙締醋、壬基酪聚氧乙締酸、 烷基酪聚氧乙締酸、聚酸型表面活性劑、脂肪醇聚氧乙締酸中的一種或多種;其中,所述脂 肪酸聚氧乙締醋中脂肪酸的碳原子數(shù)優(yōu)選為13~20 ;所述烷基酪聚氧乙締酸中烷基的碳 原子數(shù)優(yōu)選為10~20 ;所述脂肪醇聚氧乙締酸中脂肪醇的碳原子數(shù)優(yōu)選為10~20 ;所 述脂肪酸聚氧乙締醋、烷基酪聚氧乙締酸與脂肪醇聚氧乙締酸中聚氧乙締的聚合度各自獨 立地為7~20,更優(yōu)選為7~15 ;所述聚酸型表面活性劑優(yōu)選為聚氧乙締-聚氧丙締共聚 的聚酸類表面活性劑。本發(fā)明中所述陰離子表明活性劑更優(yōu)選十二烷基苯橫酸鋼,非離子 表明活性劑更優(yōu)選為四川光亞聚合物化工有限公司的締合型非交聯(lián)壓裂增效劑GRF-2B、 GRF-2C。
[0044] 降阻水中的粘±穩(wěn)定劑能夠抑制粘±礦物遇水膨脹,避免儲層中粘±礦物遇到壓 裂液中的水膨脹而導致儲層傷害,其加量一般與儲層中粘±礦物含量有關,而降阻水中與 締合聚合物增稠劑相配套的粘±穩(wěn)定劑優(yōu)選為氯化鐘、氯化錠與非離子型有機粘±穩(wěn)定劑 中的一種或多種,更優(yōu)選為氯化鐘和/或氯化錠。
[0045] 所述水溶劑可為清水也可為處理后的返排液,并無特殊的限制。所述處理后的返 排液為本領域技術人員熟知的經(jīng)過絮凝、沉淀及過濾等簡單處理后的返排液,并無特殊的 限制。
[0046] 在本發(fā)明的一些實施例中,W質量百分數(shù)計,所述降阻水包括0.08%的降阻劑、 0. 2%的增效劑、1 %的粘±穩(wěn)定劑與余量的水溶劑。
[0047] 本發(fā)明降阻水成分簡單使其返排液經(jīng)絮凝、沉淀及過濾等簡單處理后可重新配 制壓裂液,提高了壓裂用水的利用率。當采用處理過的返排液配制降阻水時,由于其中仍 存在少量的添加劑,但性能還不能夠滿足應用需求,因此還需要適當添加各種添加劑,W 使其性能達到降阻水要求,W質量百分數(shù)計,所述降阻水包括:〇. 02 %~0. 1 %的降阻劑、 0. 05%~0. 25%的增效劑、0. 2%~1. 5%的粘±穩(wěn)定劑與余量的處理后的返排液。在本發(fā) 明中的一些實施例中,所述降阻水包括:〇. 06%的降阻劑、0. 15%的增效劑、0. 5%的粘±穩(wěn) 定劑與余量的處理后的返排液。
[0048] 按照本發(fā)明,所述多功能復合壓裂液體系還包括高粘攜砂液;W質量百分數(shù)計,所 述高粘攜砂液包括0. 2%~0. 75%的增稠劑、0. 1%~0. 4%的增效劑、0. 3%~2%的粘± 穩(wěn)定劑、0. 03%~0. 4%的破膠劑與余量的水溶劑;
[0049] 所述高粘攜砂液中的增稠劑為與降阻劑相同的締合聚合物,所述締合聚合物同上 所述,在此不再寶述;所述高粘攜砂液中的增效劑為陰離子型表面活性劑與非離子型表面 活性劑中的一種或多種;所述高粘攜砂液中的水溶劑為清水或處理后的返排液;所述破膠 劑為過硫酸鐘、過硫酸錠與膠囊氧化破膠劑中的一種或多種。
[0050] 其中,所述高粘攜砂液中的增稠劑、增效劑與粘±穩(wěn)定劑均同上所述,在此不再寶 述。
[0051] 本發(fā)明高粘攜砂液中所述增稠劑的含量優(yōu)選為0. 25 %~0. 75%,更優(yōu)選為 0. 35%~0. 6%,再優(yōu)選為0. 35%~0. 4%。締合聚合物作為高粘攜砂液中的增稠劑,可用 于提高液體粘度,滿足現(xiàn)場攜砂的要求,其加量隨著使用油氣藏溫度的升高而升高,與一些 表面活性劑配合使用,能夠提高攜砂液的攜砂性能,同時還可降低締合聚合物的用量,節(jié)約 成本。
[0052] 高粘攜砂液中的增效劑能夠降低攜砂液的表面張力,同時還可提高其攜砂性能。 所述攜砂液中增效劑的含量優(yōu)選為0. 15%~0. 4%,更優(yōu)選為0. 2%~0. 3%。
[0053] 所述高粘攜砂液中粘±穩(wěn)定劑的含量優(yōu)選為0. 5%~1. 5%,更優(yōu)選為0. 8%~ 1. 2%。
[0054] 破膠劑用于壓裂后使聚合物水化降解,降低攜砂液的粘度,使得壓后進入地層的 液體能夠返排,W減少對地層的傷害,其添加量一般是由地層溫度決定,地層溫度高加量 低,地層溫度低加量高。本發(fā)明中所述氧化破膠劑的含量優(yōu)選為0. 05 %~0. 3 %,更優(yōu)選為 0. 05%~0. 25%,再優(yōu)選為0. 05%~0. 2%,最優(yōu)選為0. 08%~0. 15%。 陽化5] 在本發(fā)明的一些實施例中,W質量百分數(shù)計,所述高粘攜砂液包括0. 35%的增稠 劑、0. 2%的增效劑、1 %的粘±穩(wěn)定劑、0. 15%的氧化破膠劑與余量為水溶劑。
[0056] 在本發(fā)明的另一些實施例中,W質量百分數(shù)計,所述高粘攜砂液包括0. 4%的增稠 劑、0. 3%的增效劑、1 %的粘±穩(wěn)定劑、0. 08%的氧化破膠劑與余量為水溶劑。
[0057] 本發(fā)明高粘攜砂液成分簡單使其返排液經(jīng)絮凝、沉淀及過濾等簡單處理后可重 新配制高粘攜砂液,提高了壓裂用水的利用率。當采用處理過的返排液配制高粘攜砂液 時,由于其中仍存在少量的添加劑,但性能還不能夠滿足應用需求,因此還需要適當添加各 種添加劑,W使其性能達到高粘攜砂液性能要求,W質量百分數(shù)計,所述高粘攜砂液包括: 0. 2%~0. 65%的增稠劑、0. 1 %~0. 3%的增效劑、0. 3%~1. 5%的粘±穩(wěn)定劑、0. 03%~ 0. 4%的氧化破膠劑與余量的處理后的返排液。 陽05引在本發(fā)明中的一些實施例中,所述高粘攜砂液包括:0. 32%的增稠劑、0. 15%的增 效劑、0. 5%的粘±穩(wěn)定劑、0. 2%的氧化破膠劑與余量的處理后的返排液。
[0059] 在本發(fā)明中的另一些實施例中,所述高粘攜砂液包括:0. 37%的增稠劑、0. 25%的 增效劑、0. 5%的粘±穩(wěn)定劑、0. 08%的氧化破膠劑與余量的處理后的返排液。
[0060] 本發(fā)明多功能復合壓裂液體系包括降阻水與高粘攜砂液,通過在水中加入低濃度 的締合聚合物作為降阻劑,與相應的增效劑、粘±穩(wěn)定劑配制得到降阻水;在水中加入高濃 度的締合聚合物作為增稠劑,與相應的增效劑、粘±穩(wěn)定劑W及氧化破膠劑配制得到攜砂 液,實現(xiàn)了一種締合聚合物多種用途的功能。降阻水與高粘攜砂液中成分基本相同,可提高 材料的質量控制,簡化制備工藝,節(jié)約配液人力、物力。
[0061] 該多功能復合壓裂液體系中的降阻水懸砂性能好,能夠減少降阻水攜砂液的用 量,從而減少壓裂施工總液量;該降阻水粘度略高于常規(guī)降阻水,能形成更高的凈壓力,有 利于天然裂縫的剪切、滑移,有利于復雜裂縫的形成與延伸;同時該降阻水降阻率較高,施 工摩阻低,可降低施工壓力,滿足大排量施工要求。
[0062] 本發(fā)明多功能復合壓裂液體系中的高粘攜砂液無需交聯(lián),屬于非交聯(lián)壓裂液,具 有抗剪切能力強,施工摩阻低,對地層基質傷害率較低等優(yōu)點,能夠解決凍膠壓裂液體系的 抗剪切性差、施工摩阻高、殘渣含量高的問題。
[0063] 同時,本發(fā)明多功能復合壓裂液體系中的降阻水與攜砂液配方簡單,添加劑種類 少,配液工藝簡單;返排液經(jīng)過絮凝、沉降W及過濾等簡單處理后能夠重復利用配制新的壓 裂液,提高了壓裂用水利用率。 W64] 本發(fā)明還提供了一種上述多功能復合壓裂液體系降阻水的制備方法,W質量百分 數(shù)計,將0. 02%~0. 15%的降阻劑、0. 05%~0. 3%的增效劑、0. 2%~2%的粘±穩(wěn)定劑與 余量的水混合攬拌,得到降阻水。
[0065] 其中,所述降阻劑、增效劑、粘±穩(wěn)定劑與水均同上所述,在此不再寶述。
[0066] 本發(fā)明中優(yōu)選在水中加入降阻劑、增效劑與粘±穩(wěn)定劑,其中降阻劑在粘±穩(wěn)定 劑之前加入,更優(yōu)選在水中依次加入降阻劑、增效劑與粘±穩(wěn)定劑,再優(yōu)選為在水中加入降 阻劑后攬拌2~3min,再加入增效劑與粘±穩(wěn)定劑,攬拌1~2min,得到降阻水。如在降阻 劑前添加粘±穩(wěn)定劑會導致降阻水粘度偏低。
[0067] 本發(fā)明還提供了一種上述多功能復合壓裂液體系高粘攜砂液的制備方法:W質量 百分數(shù)計,將0. 2%~0. 75 %的增稠劑、0. 1 %~0. 4%的增效劑、0. 3 %~2%的粘±穩(wěn)定 劑、0. 03%~0. 4%的氧化破膠劑與余量的水混合攬拌,得到高粘攜砂液。
[0068] 其中,所述增稠劑、增效劑、粘±穩(wěn)定劑、氧化破膠劑與水均同上所述,在此不再寶 述。
[0069] 本發(fā)明優(yōu)選在水中加入增稠劑、增效劑、粘±穩(wěn)定劑與氧化破膠劑,其中增稠劑在 粘±穩(wěn)定劑之前加入;更優(yōu)選先在水中加入增稠劑,再加入增效劑與粘±穩(wěn)定劑,最后加入 氧化破膠劑;再優(yōu)選為在水中加入增稠劑攬拌5~6min,加入增效劑與粘±穩(wěn)定劑,繼續(xù)攬 拌2~3min,最后加入氧化破膠劑,攬拌均勻,得到高粘攜砂液。
[0070] 本發(fā)明多功能復合壓裂液體系制備方法簡單,成本較低。
[0071] 本發(fā)明還提供了一種上述多功能復合壓裂液體系在致密油氣藏、頁巖油氣藏改造 中的應用。
[0072] 為了進一步說明本發(fā)明,W下結合實施例對本發(fā)明提供的一種多功能復合壓裂液 體系進行詳細描述。
[0073] W下實施例中所用的試劑均為市售。 W74] 實施例1
[00巧]用作降阻劑的締合聚合物為疏水改性徑乙基纖維素、0. 05wt% ;增效劑為十二燒 基苯橫酸鋼(十二烷基苯橫酸鋼)、〇. 2wt% ;粘±穩(wěn)定劑為KC1、Iwt%。
[0076] 用天平稱取配制降阻水用水(清水),倒入攬拌器中,調節(jié)攬拌器轉速直到看見攬 拌器底部中軸為止,然后將締合聚合物緩慢加入攬拌器中,保證締合聚合物分散均勻不出 現(xiàn)結團現(xiàn)象,攬拌2~3min,再加入增效劑與粘±穩(wěn)定劑,繼續(xù)攬拌1~2min,得到降阻水。
[0077] 對實施例1中得到的降阻水摩阻進行測試(25°C ),得到其摩阻與排量的關系曲線 圖,如圖1所示,其中D為實施例1中得到的降阻水。從圖中可W看出,隨著排量的增加,降 阻水摩阻遠遠小于清水摩阻,表明采用締合聚合物配制的降阻水具有較好的降阻性能。
[0078] 對支撐劑在實施例1中得到的降阻水中的沉降速度進行測試,并與0.Iwt%陰離 子聚丙締酷胺類降阻水作對比。用100mL量筒