黃原膠非交聯壓裂液及其制備方法技術

本發明專利技術涉及油氣田開發儲層改造技術領域，尤其涉及一種黃原膠非交聯壓裂液及其制備方法。本發明專利技術的黃原膠非交聯壓裂液，由以下重量份的物質組成：黃原膠20?25、凝膠化助劑15?20、粘土穩定劑40?45、抗氧化穩定劑7?9、殺菌劑1?1.5、破膠劑35?40、PH值調節劑3?7、助排劑40?45和水200?500。本發明專利技術提供的黃原膠非交聯壓裂液及其制備方法，具有高表現粘度、攜砂能力強、濾失量小的特點，可用于堿敏、天然裂縫發育儲層的壓裂改造。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及油氣田開發儲層改造
，尤其涉及一種黃原膠非交聯壓裂液及其制備方法。
技術介紹
壓裂液在油氣田開發儲層改造中發揮著重要作用，其主要作用原理為：采用高壓大排量的泵，利用液體傳壓的原理，將壓裂液高壓注入油井，并使井筒內壓力逐漸升高，從而在井底憋起高壓，當此壓力大于井壁附近的地應力和地層巖石的抗張強度時，便在井底附近地層產生裂縫：繼續注入壓裂液，裂縫向前延伸并填以支撐劑，從而在井底附近地層內形成具有一定幾何尺寸和高導流能力的填砂裂縫，達到石油開采增產增注的目的。目前油田使用的壓裂液，大都以改性羥丙基瓜爾膠作稠化劑，硼酸鹽、有機硼、有機鋯等作交聯劑，形成的交聯凍膠具有較強的攜砂能力。該類產品自上世紀60年代投入市場以來，為確保壓裂施工成功發揮了巨大的作用，但對于堿敏性油藏、非均質砂礫巖油藏、天然裂縫發育的儲層，其弊端也逐步暴露出來。這類交聯壓裂液可發生不可逆的剪切降解，在射孔孔眼、井筒內降解嚴重，影響攜砂能力，在天然裂縫發育儲層的壓裂中易造成砂堵。交聯壓裂液降解效果差，壓裂施工后，一部分壓裂液滲濾進孔隙和天然裂縫，另一部分則鋪展在寬為2-6mm、面積超過1000m2的裂縫內，不能與破膠劑有效接觸，不利于疏通油流入井通道。瓜爾膠壓裂液采用延遲交聯的方法減小摩擦阻力、提高攜砂能力，其PH值一般為9-11，因此與高礦化度的地層水混合時易產生沉淀、堵塞孔隙，對堿敏性油層的傷害特別嚴重。另外，由于中國國內不生產植物瓜爾膠，生產改性瓜爾膠的廠家原料依賴于進口，從而導致改性羥丙基瓜爾膠壓裂液成本高。
技術實現思路
(一)要解決的技術問題為了解決現有技術的上述問題，本專利技術提供一種生產成本低、粘度高、攜砂能力強、降解效果好的黃原膠非交聯壓裂液及其制作方法。(二)技術方案為了達到上述目的，本專利技術采用的主要技術方案包括：本專利技術的黃原膠非交聯壓裂液，由以下重量份的物質組成：黃原膠20-25、凝膠化助劑15-20、粘土穩定劑40-45、抗氧化穩定劑7-9、殺菌劑1-1.5、破膠劑35-40、PH值調節劑3-7、助排劑40-45和水200-500。進一步的技術方案是，本專利技術的黃原膠非交聯壓裂液，由以下重量份的物質組成：黃原膠22-24、凝膠化助劑17-19、粘土穩定劑42-44、抗氧化穩定劑7.5-8.2、殺菌劑1.1-1.3、破膠劑36-38、PH值調節劑4-6、助排劑42-44和水250-480。再進一步的技術方案是，本專利技術的黃原膠非交聯壓裂液，由以下重量份的物質組成：黃原膠23、凝膠化助劑18、粘土穩定劑43、抗氧化穩定劑7.8、殺菌劑1.2、破膠劑37、PH值調節劑5、助排劑43和水390。再進一步的技術方案是，凝膠化助劑為魔芋精粉；粘土穩定劑為35％氯化鉀和65％四甲基氯化銨；抗氧化穩定劑為硫代硫酸鈉；殺菌劑為甲醛液；破膠劑為72％過硫酸銨和28％過硫酸鉀；PH值調節劑為強堿弱酸鹽和/或堿；助排劑為十二烷基三甲基氯化銨。再進一步的技術方案是，PH值調節劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉中的一種或幾種。本專利技術的黃原膠非交聯壓裂液的制備方法，包括以下幾個步驟：S1：向干粉混合設備中加入配方量的黃原膠、凝膠化助劑、粘土穩定劑、抗氧化穩定劑和破膠劑，經混合后得到均勻的粉劑；S2：將配方量的殺菌劑配制為質量分數為0.08％-0.4％的殺菌劑溶液，攪拌下，將所述殺菌劑溶液流加到所述S1所得的粉劑中，得到第一溶液；S3：將配方量的助排劑配制為質量分數為0.5％-2％的助排劑溶液，攪拌下，將所述助排劑溶液流加到所述第一溶液中，得到第二溶液；S4：將配方量的PH值調節劑配制為質量分數為4％-6％的PH值調節劑溶液，攪拌下，將所述PH值調節劑溶液流加到所述第二溶液中，得到第三溶液；S5：攪拌下，向所述第三溶液中加入配方量剩余的水，得到最終產品。進一步的技術方案是，S1中，干粉混合設備的電機功率為18-23千瓦，混合時間為4小時-7小時；S2中，攪拌速度為850-950轉/分鐘，攪拌時間為2.5-3.5小時，流加速度為5.5-7.5毫升/秒；S3中，攪拌速度為1200-1400轉/分鐘，攪拌時間為3.5-4.5小時，流加速度為12-14毫升/秒；S4中，攪拌速度為1150-1250轉/分鐘，攪拌時間為3-4小時，流加速度為17-19毫升/秒；S5中，攪拌速度為1350-1500轉/分鐘，攪拌時間為2-3小時，流加速度為15-18毫升/秒；殺菌劑溶液的質量分數為0.1％-0.3％；助排劑溶液的質量分數為0.8％-1.7％；PH值調節劑溶液的質量分數為4.5％-5.5％。再進一步的技術方案是，S1中，干粉混合設備的電機功率為20-22千瓦，混合時間為5小時-6小時；S2中，攪拌速度為880-920轉/分鐘，攪拌時間為3-3.3小時，流加速度為5.8-6.5毫升/秒；S3中，攪拌速度為1300-1350轉/分鐘，攪拌時間為3.9-4.2小時，流加速度為12.8-13.5毫升/秒；S4中，攪拌速度為1200-1230轉/分鐘，攪拌時間為3.2-3.6小時，流加速度為17.8-18.5毫升/秒；S5中，攪拌速度為1400-1480轉/分鐘，攪拌時間為2.5-2.8小時，流加速度為16.5-17.5毫升/秒；殺菌劑溶液的質量分數為0.23％-0.28％；助排劑溶液的質量分數為1.1％-1.6％；PH值調節劑溶液的為4.9-5.1％。再進一步的技術方案是，S1中，干粉混合設備的電機功率為21千瓦，混合時間為5.5小時；S2中，攪拌速度為900轉/分鐘，攪拌時間為3.2小時，流加速度為6.2毫升/秒；S3中，攪拌速度為1320轉/分鐘，攪拌時間為4小時，流加速度為13.2毫升/秒；S4中，攪拌速度為1210轉/分鐘，攪拌時間為3.4小時，流加速度為18.1毫升/秒；S5中，攪拌速度為1450轉/分鐘，攪拌時間為2.6小時，流加速度為16.8毫升/秒；殺菌劑溶液的質量分數為0.25％；助排劑溶液的質量分數為1.5％；PH值調節劑溶液的為5.0％。(三)有益效果本專利技術的有益效果是：本專利技術提供的黃原膠非交聯壓裂液及其制備方法，具有高表現粘度、攜砂能力強、濾失量小的特點，可用于堿敏、天然裂縫發育儲層的壓裂改造。附圖說明圖1為黃原膠非交聯壓裂液的表現粘度隨溫度變化的曲線；圖2為黃原膠非交聯壓裂液的表現粘度隨PH值變化的曲線。具體實施方式為了更好的解釋本專利技術，以便于理解，下面結合附圖，通過具體實施方式，對本專利技術作詳細描述。本專利技術的黃原膠非交聯壓裂液，由以下重量份的物質組成：黃原膠20-25、凝膠化助劑15-20、粘土穩定劑40-45、抗氧化穩定劑7-9、殺菌劑1-1.5、破膠劑35-40、PH值調節劑3-7、助排劑40-45和水200-500。其中，凝膠化助劑為魔芋精粉，與黃原膠溶液混合后，在一定的濃度范圍內會產生協同稠化作用；粘土穩定劑為35％氯化鉀和65％四甲基氯化銨，能有效地吸附在粘土表面，防止水敏性礦物水化膨脹及分散運移而對油氣層造成的傷害；殺菌劑為甲醛液，能有效地控制或者殺死微生物和病菌；破膠劑為72％過硫酸銨和28％過硫酸鉀，對交聯成凍膠的壓裂液徹底破膠，破膠后的殘渣較少，可有效減少壓裂液對地本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種黃原膠非交聯壓裂液，其特征在于，由以下重量份的物質組成：黃原膠20?25、凝膠化助劑15?20、粘土穩定劑40?45、抗氧化穩定劑7?9、殺菌劑1?1.5、破膠劑35?40、PH值調節劑3?7、助排劑40?45和水200?500。

【技術特征摘要】
1.一種黃原膠非交聯壓裂液，其特征在于，由以下重量份的物質組成：黃原膠20-25、凝膠化助劑15-20、粘土穩定劑40-45、抗氧化穩定劑7-9、殺菌劑1-1.5、破膠劑35-40、PH值調節劑3-7、助排劑40-45和水200-500。2.如權利要求1所述的黃原膠非交聯壓裂液，其特征在于，由以下重量份的物質組成：黃原膠22-24、凝膠化助劑17-19、粘土穩定劑42-44、抗氧化穩定劑7.5-8.2、殺菌劑1.1-1.3、破膠劑36-38、PH值調節劑4-6、助排劑42-44和水250-480。3.如權利要求1或2所述的黃原膠非交聯壓裂液，其特征在于，由以下重量份的物質組成：黃原膠23、凝膠化助劑18、粘土穩定劑43、抗氧化穩定劑7.8、殺菌劑1.2、破膠劑37、PH值調節劑5、助排劑43和水390。4.如權利要求1-3任一項所述的黃原膠非交聯壓裂液，其特征在于：所述凝膠化助劑為魔芋精粉；所述粘土穩定劑為35％氯化鉀和65％四甲基氯化銨；所述抗氧化穩定劑為硫代硫酸鈉；所述殺菌劑為甲醛液；所述破膠劑為72％過硫酸銨和28％過硫酸鉀；所述PH值調節劑為強堿弱酸鹽和/或堿；所述助排劑為十二烷基三甲基氯化銨。5.如權利要求4所述的黃原膠非交聯壓裂液，其特征在于：所述PH值調節劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉中的一種或幾種。6.一種黃原膠非交聯壓裂液的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：S1：向干粉混合設備中加入配方量的黃原膠、凝膠化助劑、粘土穩定劑、抗氧化穩定劑和破膠劑，經混合后得到均勻的粉劑；S2：將配方量的殺菌劑配制為質量分數為0.08％-0.4％的殺菌劑溶液，攪拌下，將所述殺菌劑溶液流加到所述S1所得的粉劑中，得到第一溶液；S3：將配方量的助排劑配制為質量分數為0.5％-2％的助排劑溶液，攪拌下，將所述助排劑溶液流加到所述第一溶液中，得到第二溶液；S4：將配方量的PH值調節劑配制為質量分數為4％-6％的PH值調節劑溶液，攪拌下，將所述PH值調節劑溶液流加到所述第二溶液中，得到第三溶液；S5：攪拌下，向所述第三溶液中加入配方量剩余的水，得到最終產品。7.如權利要求6所述的黃原膠非交聯壓裂液的制備方法，其特征在于：所述S1中，所述干粉混合設備的電機功率為18-23千瓦，混合時間為4小時-7小時；所述S2中，攪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李美平，周國君，何啟平，蔡遠紅，李嘉，陳明忠，孟照海，盧偉峰，蒲祖鳳，陸麗，鮑晉，龔順祥，周瀚，李翼，
申請(專利權)人：北京世紀中星能源技術有限公司，中國石油集團川慶鉆探工程有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11