一种降滤失剂及其在无增粘纯液态CO制造技术

本发明专利技术公开一种降滤失剂，由以下重量份的原料制备而成：5#白油10‑25份、NP‑10 0.5‑2份、TX‑4 0.1‑1份、正辛酸1‑10份、KCl 1‑10份、浓度为1%的羧甲基胍胶溶液4‑15份、其余为水。该降滤失剂能提高纯液态CO

【技术实现步骤摘要】
一种降滤失剂及其在无增粘纯液态CO2加砂压裂中的应用
本专利技术属于石油压裂
，具体涉及一种降滤失剂及其在无增粘纯液态CO2加砂压裂中的应用。
技术介绍
在中国，低渗、超低渗这一类非常规的油气资源十分丰富。但是，由于非常规储集层物性普遍较差，因而需要采用储集层改造技术改善渗流条件，以达到有效开采的目的。最常用的储集层改造技术是水力压裂技术，采用水基压裂液对储集层进行改造，水力压裂技术存在耗水量大、压裂液残渣伤害储集层、返排不完全等缺陷。比如，目前页岩气井采用的压裂方式主要是滑溜水大型压裂，直井每段压裂用水量一般为1200-2000方，水平井由于分级较多，耗水量一般大于15000方。这类水力压裂技术主要存在以下两方面缺陷：首先，大量水进入储层后会造成粘土矿物膨胀、分散运移，导致渗透率降低、孔隙吼道堵塞；其次，耗水量巨大，使得压裂液的返排速度及返排效率低，压裂改造效果差。相对来说，液态CO2压裂具有较多的优点，也被称为干法压裂，是一种以纯液态CO2作为携砂液进行压裂施工的工艺技术。压裂施工时CO2保持液态或超临界状态、施工结束后CO2变成气态从储层快速排出，无残留，对储层完全无伤害，相比常规压裂工艺，对水敏性储层增产效果十分明显，因此，受到了极大地关注。但是，国内外实践经验表明，液态CO2压裂仍存在一定的问题，其中最大的问题是自身粘度低（约为0.1mPa·s），携砂能力差，导致需要较大的泵注排量，造成井筒摩阻高、施工压力高，施工难度和成本增加，而且由于液态CO2粘度低，压裂施工时温度较低，低温导致现有压裂液体系中提高压裂液粘度的物质应用于液态CO2压裂时基本起不到增粘效果，所以，一般液态CO2压裂时要使用专用增粘剂，成本增加。中国申请（CN102852508A）公开了一种页岩气井液态CO2压裂工艺，将压裂设备连接好之后经过试压、预前置酸处理、压裂、压后关井、返排。但是，该工艺中预前置酸处理采用排挤酸液，酸液会引起压裂设备的腐蚀，成本增高，而且当压裂液未完全返排时，则残留酸液会对储层造成一定的损害。中国申请（CN103924955A）公开了一种压裂工艺，采用液态CO2初步压裂后，再用滑溜水进行压裂，虽然返排周期缩短，但是此种工艺仍然存在耗水量大的缺陷，而且前期的酸液处理会对设备造成一定的损失。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术旨在提供一种降滤失剂，该降滤失剂能使纯液态CO2压裂液的粘度增大，提高其携砂能力并且能有效降低压裂液的滤失。本专利技术的另一目的是提供该降滤失剂在无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺中的应用，该工艺不需要使用增粘剂，具有返排快、投产周期短，对压裂设备的损害小、压裂效果好等优点。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种降滤失剂，是由以下重量份的原料制备而成：5#白油10-25份、NP-100.5-2份、TX-40.1-1份、正辛酸1-10份、KCl1-10份、质量浓度为1%的羧甲基胍胶溶液4-15份、其余为水。优选地，上述降滤失剂是由以下重量份的原料制备而成：5#白油15份、NP-100.7份、TX-40.3份、正辛酸2份、KCl3份、质量浓度为1%的羧甲基胍胶溶液5份、水12份。上述降滤失剂的制备方法为：称取各重量份的原料，将5#白油与水搅拌混合后，将NP-10和TX-4混合，加入5#白油和水的混合液中，升温至50℃后加入正辛酸搅拌，然后再加入KCl搅拌溶解，最后加入质量浓度为1%的羧甲基胍胶溶液，静置5h，备用。一种无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺，该工艺包括以下步骤：（1）压裂前准备工作、（2）纯液态CO2压裂施工、（3）压后控制放喷返排，该工艺的步骤还包括在步骤（2）前进行预前置降滤失剂处理，所述预前置降滤失剂处理是用压裂车泵注降滤失剂，浸泡射孔段近井地带，关井30min；所述降滤失剂采用的是上述降滤失剂。上述一种无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺，压裂前准备工作具体为：（a）井场规划、配备压裂设备与车辆：将若干CO2槽车和CO2储罐并联，然后依次与CO2增压泵车、密闭混砂车、压裂泵车导通，压裂泵车与井口的喷放管线导通，仪表车与上述车辆导通监控工作状态，所有的车辆都通过压裂管汇车配备的低压管汇和高压管汇导通；（b）将液态CO2泵车进行冷泵，走泵；（c）试压：对高压管线及井口试泵、低压供液管线试压，保持15min无刺漏。上述一种无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺，所述纯液态CO2压裂施工的具体步骤为：保持纯液态CO2的注入排量高于降滤失剂的注入排量，泵注纯液态CO2破裂地层、延伸裂缝，打开密闭混砂设备注入支撑剂，支撑剂加完后，进行顶替，直到支撑剂刚好完全进入地层，停泵。上述一种无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺，所述支撑剂为超低密度支撑剂，该支撑剂的密度为0.95-1.05g/cm3。上述一种无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺，所述压后控制放喷返排的具体步骤为：采用3mm、5mm、8mm油嘴控制放喷速度，开井放喷初期采用3mm油嘴放喷4小时、5mm油嘴放喷2小时、8mm油嘴放喷1h，然后敞放，采用CO2监测仪监测出口CO2浓度变化并随时点火检测是否可燃，当CO2浓度低于3.0%，可视为返排完成。压裂施工参数如下：（1）施工排量：2.0～6.0m3/min；优选地，施工排量为3.0～4.0m3/min；（2）前置降滤失剂占纯液态CO2的比例：10-20%；优选地，所占比例为15%；（3）支撑剂类型：石英砂或者陶粒，粒径为80/100目、40/70目或者20/40目；优选地，支撑剂为粒径为40/70目的陶粒；（4）加砂浓度：50～500kg/m3；优选地，加砂浓度为100～200kg/m3。。压裂设备与车辆的具体要求如下：（1）压裂车：要求单台压裂泵车输出功率≥2000HP；（2）CO2增压泵车：要求单台泵车排量≥2.0m3/min；（3）密闭混砂车：要求耐压2.2MPa以上、容积5.0m3以上、输砂速度500kg/min以上；（4）压裂管汇车：要求配备低温低压、低温高压管汇。在施工过程中，采用如下压裂管柱实现：（1）当井深＜1000m，使用3.5英寸油管注入；（2）当井深＞1000m，使用4.5英寸或5.5英寸光套管注入，且当1000m＜井深＜1500m时，使用J55钢级套管；当1500m＜井深＜3000m时，使用N80钢级套管；当井深＞3000m，使用P110钢级套管。本专利技术的优点：1.本专利技术提供的降滤失剂，能使纯液态CO2的压裂液的粘度增大，提高其携砂能力，而且，该降滤失剂对压裂液的降滤失效果好，能有效降低压裂液的滤失；2.将该降滤失剂在纯液态CO2压裂施工前泵入地层，进行加砂压裂，由于该降滤失剂能使压裂液的粘度增大，提高其携砂能力，所以无需再添加专用增粘剂，使得施工难度降低；而且，该降滤失剂能有效降低压裂液的滤失，避免了水相侵入油气层的伤害，对储层基本无伤害，能最大限度地发挥压裂改造效果；3.在纯液态CO2压裂施工前泵注降滤失剂，使得该压裂工艺返排快、返排率增大、投产周期缩短；无需在压裂施工前泵注酸液，避免了压裂设备的腐蚀造成的损害；该工艺不需要配制水基压裂液，无需处理返排液，降低了环境污染程度，对水资源缺乏及生态环境脆弱地区有较好的现实意义。具体实施方式实施例11.降滤失剂是由以下重量份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降滤失剂，是由以下重量份的原料制备而成：5#白油10‑25份、NP‑10 0.5‑2份、TX‑4 0.1‑1份、正辛酸1‑10份、KCl 1‑10份、质量浓度为1%的羧甲基胍胶溶液 4‑15份、其余为水。

【技术特征摘要】
1.一种降滤失剂，是由以下重量份的原料制备而成：5#白油10-25份、NP-100.5-2份、TX-40.1-1份、正辛酸1-10份、KCl1-10份、质量浓度为1%的羧甲基胍胶溶液4-15份、其余为水。2.根据权利要求1所述的一种降滤失剂，其特征在于：所述降滤失剂是由以下重量份的原料制备而成：5#白油15份、NP-100.7份、TX-40.3份、正辛酸2份、KCl3份、质量浓度为1%的羧甲基胍胶溶液5份、水12份。3.一种无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺，该工艺包括以下步骤：（1）压裂前准备工作、（2）纯液态CO2压裂施工、（3）压后控制放喷返排，其特征在于：在步骤（2）前进行预前置降滤失剂处理，所述预前置降滤失剂处理是用压裂车泵注降滤失剂，浸泡射孔段近井地带，关井30min；所述降滤失剂如权利要求1或2所述。4.根据权利要求3所述的一种无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺，其特征在于：所述压裂前准备工作为：（a）井场规划、配备压裂设备与车辆：将若干CO2槽车和CO2储罐并联，然后依次与CO2增压泵车、密闭混砂车、压裂泵车导通，压裂泵车与井口的喷放管线导通，仪表车与上述车辆导通监控工作状态，所有的车辆都通过压裂管汇车配备的低压管汇和高压管汇导通；（b）将液态CO2泵车进行冷泵，走泵；（c）试压：对高压管线及井口试泵、低压供液管线试压，保持15min无刺漏。5.根据权利要求3所述的一种无增粘纯液态CO2加砂压裂工艺，其特征在于：所述纯液态CO2压裂施工的具体步骤为：保持纯液态CO2的注入排量高于降滤失剂的注入排量，泵注纯液态CO2破裂地层、延伸裂缝，打开密闭混砂设备注入支撑剂，支撑剂加完后，进行顶替，直到支撑剂刚好完全...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锋三，张军涛，郭庆，吴金桥，申峰，孙晓，高志亮，段玉秀，景丰，王卫刚，杨先伦，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司研究院，
类型：发明
国别省市：陕西,61