一种水基压裂用复合糖基稠化剂和压裂液制造技术

本发明专利技术公开了一种水基压裂用复合糖基稠化剂，其由按重量百分比计的以下组分混合而成：65-80％的聚阴离子纤维素醚、10-16％的协同增稠剂、3-5％的分散剂、2-6％的稳定剂、5-10％的减阻剂；其中，所述聚阴离子纤维素醚的官能团取代度为1.8～2.0。本发明专利技术的复合糖基稠化剂配置的压裂液，配制方便，溶胀迅速，施工操作简便，交联冻胶粘度高，携砂性能良好，加砂压力平稳，压裂后破胶迅速彻底，返排顺利，能够满足大砂量、高砂比、多层段的加砂要求。用于低渗透油气藏的加沙压裂改造，并能有效地降低采油成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田油水井增产
，特别涉及一种水基压裂用复合糖基稠化剂 和压裂液。
技术介绍
随着石油资源的减少，石油开采难度较大，如何提高采收率保持油田持续发展就 成为石油工业面临的主要问题。在我国，石油储量并不丰富，而石油中的低渗透石油的储 量约占原油总量30 %，其低渗透油田采收率更低，依靠天然油层压力的采收率仅在10 %以 下。 长期以来，水力压裂都被石油工业视为是低渗透地层有效的强化措施。实施压裂 措施的目的是产生细长的裂缝，提高地层的导流能力。压裂液是压裂改造油气层过程中所 用工作液的总称，一般指主体携沙液，主要用于储油层岩石的压裂过程。它是利用地面高压 泵组，将交联后高粘度压裂液以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，随即在井底形成 高压。此压力超过井底附近地层应力及岩石的抗张强度后，通过水力尖劈在地层中形成裂 缝。然后继续将带有支撑剂（20~40目石英砂，真密度2. 63g/m3)的压裂液注入裂缝中， 使缝向前延伸，同时在裂缝沿程输送和铺设支撑剂。在压裂完成后，压裂液迅速化学破胶分 解，粘度降低到较低水平以下，使其失去携砂性能，保证绝大部分压裂液返排到地面，沙粒 留在储层。这样即可形成一条足够长，具有一定高度和宽度的填砂裂缝，从而改善油气层的 导流能力，达到油气增产的目的。这一过程中，其功能表现在：①泵送过程中要求粘度中等 (10~70mPa. s)，防止泵阻过高；②当交联形成冻胶后，要求粘度增加到一定水平，但粘度 不能太高，如果压裂液的粘度过高，则裂缝的高度大，不利于产生宽而长的裂缝。静态悬砂 率应大于30 %，静态沉砂速率小于0. lcm/min.③压裂结束后，冻胶应自行化学分解，粘度 降到5mPa. s以下，能够彻底返排回地表，地层中不能有残留。 钻井液用于地表至储油层的钻探过程。从钻井泵排出的高压钻井液通过地面高压 管、钻杆、钻铤到钻头，从钻头喷嘴喷出，以清洗井底并携带岩肩，然后再沿着钻杆与井壁形 成的环形空间向上流动，最后汇集于地表的钻井液池。在这一过程中，其功能表现在：①稳 定井壁：借助钻井液的滤失作用，在井壁形成泥饼层，防止液体侵入地层，造成井塌。②携带 岩肩：把井底被钻头破碎的岩肩带至地表，保持井底清洁，使下钻畅通；③冷却润滑钻头。 压裂液和钻井液不同的油田化学品，它们用于不同的石油开采工艺过程，其功能 用途完全不同，而且，对压裂液的要求更高。因压裂液类型及其性能与压裂产生一定尺寸、 有导流能力的裂缝有密切关系，是影响压裂成败的重要因素，因此对压裂液的性能如携砂 性能、增粘性、流变性、滤失性、摩阻损失、稳定性、地层伤害等方面均有严格的要求。要求其 不仅要与油藏地质特征相适应，还要满足工艺条件的要求，才能保证压裂效果。压裂液包括 水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液和清洁压裂液等，其中水基压裂液具有 安全性较高、成本低、操作方便等优点，目前使用比较广泛。 稠化剂是水基压裂液的主要成分。稠化剂是用于提高水溶液粘度、降低液体滤失、 悬浮和携带支撑的化学剂。 现用的稠化剂，多采用胍胶和其衍生物，胍胶来自陆生植物，全球产量十分有限， 并且易受自然气候变化的影响。中国多年来使用的胍胶全部依赖进口，受控于人。2011年 11月份以来，受自然灾害和国际市场的影响，胍胶的期货价格飞速上涨，每方压裂液成本达 到原来的3倍左右。但我国受气候因素影响无法种植，胍胶原料需完全进口，特别是近期价 格出现了大幅增长，造成了原油开采成本的大幅提升，急需低成本的替代产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水基压裂用复合糖基稠化剂，用于低渗透油气藏的加沙 压裂改造，有效地降低采油成本。 为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为： 一种水基压裂用复合糖基稠化剂，所述复合糖基稠化剂由按重量百分比计的以 下组分混合而成：65-80%的聚阴离子纤维素醚、10-16%的协同增稠剂、3-5%的分散剂、 2-6%的稳定剂、5-10%的减阻剂；其中，所述聚阴离子纤维素醚的官能团取代度为1. 8~ 2. 0〇 如上所述的复合糖基稠化剂，作为优选方案，所述协同增稠剂是黄原胶、魔芋胶或 改性淀粉。 如上所述的复合糖基稠化剂，作为优选方案，所述分散剂为羟基乙叉二膦酸、柠檬 酸或多氨基多醚基甲叉膦酸。 如上所述的复合糖基稠化剂，作为优选方案，所述稳定剂为多元醇磷酸酯、聚丙烯 酸或聚环氧琥珀酸。 如上所述的复合糖基稠化剂，作为优选方案，所述减阻剂为甘油、聚乙二醇或聚丙 稀酰胺。 如上所述的复合糖基稠化剂，作为优选方案，各组分按重量百分比计分别为：所述 聚阴离子纤维素醚为65-75 %，所述协同增稠剂为10-15 %，所述分散剂为4-5 %，所述稳定 剂为3-5 %，所述减阻剂为5-8 %。 本专利技术的另一个目的是提供一种压裂液。 -种压裂液，采用如上所述的复合糖基稠化剂进行配置。 本专利技术所述的水基压裂用复合糖基稠化剂，其中，添加协同增稠剂用于与聚阴离 子纤维素醚相互缠绕，协同增加粘性，保证最终制备的水基压裂液在一定剪切速率下保持 较高的表观粘度和弹性，提高均匀携带固体支撑剂颗粒的能力；分散剂用于促进聚阴离子 纤维素醚的溶胀和溶解过程，实现配置溶液分散均匀不出现块状胶块；稳定剂使基液粘度 均匀不出现分层现象，保持携带支撑剂的稳定性；减阻剂的添加，减轻和减少液流中的旋涡 和涡流，抑制紊流，有效降低水基压裂液的摩阻，降低施工的泵送压力，节省电耗。 采用本专利技术的复合糖基稠化剂配置压裂液，配制方便，溶胀迅速，施工操作简便， 交联冻胶粘度高，携砂性能良好，加砂压力平稳，压后破胶迅速彻底，返排顺利，能够满足大 砂量、高砂比、多层段的加砂要求。 采用本专利技术的复合糖基稠化剂，按重量比0. 3~0. 6%的用量配置的压裂液基液， 在常温和170S4条件下使用六速旋转粘度计测定的粘度值为20~26mPa · s，降阻率为 65 %，支撑剂静态沉降速率为0. 02~0. 06cm/min，相比同样浓度的瓜尔胶压裂基液，各项 指标均有不同程度提高。 现场试验证明本复合糖基稠化剂具有良好的适应性，同时该复合糖基稠化剂的所 有组分全部实现国产，产量稳定，价格适中，与胍胶相比，成本可降低35~50 %，具有明显 优势。【具体实施方式】 本专利技术中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。[0023当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水基压裂用复合糖基稠化剂，其特征在于，所述复合糖基稠化剂由按重量百分比计的以下组分混合而成：65‑80％的聚阴离子纤维素醚、10‑16％的协同增稠剂、3‑5％的分散剂、2‑6％的稳定剂、5‑10％的减阻剂；其中，所述聚阴离子纤维素醚的官能团取代度为1.8～2.0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马红生，
申请(专利权)人：北京锦世嘉源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11