一种含醇压裂液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于油田压裂液领域领域，具体涉及一种含醇压裂液及其制备方法和应用。含醇压裂液包括乙醇、乙二醇、水、稠化剂和交联剂。乙醇的加入可以改善因压裂液加入乙二醇而出现的部分性能变差的现象，随着乙醇含量的升高，乙醇

【技术实现步骤摘要】
一种含醇压裂液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于油田压裂液领域，具体涉及一种含醇压裂液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]随着常规油气资源的濒临枯竭，低渗透、超低渗透致密砂岩油气藏的地位也愈发重要，水力压裂技术作为低渗透油气藏实现工业化生产的一种有效的人工改造措施，可以极大提高采收率。压裂液是压裂技术的核心，被誉为压裂的“血液”。低渗透油气藏具有埋藏深、地层温度高、压力高，储层条件差(低孔、低渗)的特点，普通水基压裂液易造成“水锁”伤害，部分地层还会遭受“水敏”等额外伤害，伤害后难以恢复，严重影响了压裂效果。
[0004]醇基压裂液在国内的应用主要集中在降低储层伤害方面。一些甲醇醇基压裂液，该体系使用羟丙基瓜胶做稠化剂，甲醇用量为20％。实验结果显示，该压裂液残渣含量低，返排率高，增产效果好，耐温耐剪切性能和防膨性能也都优于普通水基压裂液。还有一些甲醇醇基压裂液，甲醇加量为15％，现场应用效果明显，破胶液表面张力仅为24.32mN/m，地层伤害率为18.21％，非常适合强水敏地层的压裂应用。
[0005]现有技术中公开了一种可溶解于甲醇的稠化剂，并根据稠化剂合成了对应的交联剂。实验证明，合成的稠化剂和交联剂能够在甲醇中交联形成冻胶，该压裂液体系耐温性能突出，成功应用于井温高达172℃的压裂作业。还有一种耐高温甲醇醇基压裂液，该压裂液在120℃下，剪切速率170s-1
的条件下剪切2h，粘度依然在110mPa
·
s以上，耐温效果显著。破胶后，该压裂液岩心破坏率仅为19.4％，远低于普通水基压裂液。
[0006]但是专利技术人发现：目前投入现场应用的醇基压裂液使用的醇主要是甲醇，但是当醇含量使用含量超过20％时，即会出现稠化剂析出的现象，无法形成稳定的压裂液基液，且在醇浓度较高时容易出现冻胶交联易碎的现象。一些含有乙醇或多元醇的压裂液无法兼顾溶解性和压裂性能。

技术实现思路

[0007]为了在保持压裂液正常性能的条件下，寻找能够在高醇浓度下充分溶解的稠化剂和在高浓度下依然能够溶解常规稠化剂的醇，同时兼顾压裂液的交联性能和流变性能，本专利技术提出一种含醇压裂液，通过乙醇和乙二醇的配合，使乙二醇体积分数高达90％时，仍能溶解形成稳定的基液，乙醇的加入可以改善因压裂液加入乙二醇而出现的部分性能变差的现象，随着乙醇含量的升高，乙醇-乙二醇-水混合溶剂压裂液的粘度升高，耐温性变好，携砂能力增强，破胶液粘度降低，残渣含量降低。
[0008]具体地，本专利技术是通过如下所述的技术方案实现的：
[0009]在本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种含醇压裂液，其特征在于，包括乙醇、乙
二醇、水、稠化剂和交联剂。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述压裂液还包括稠化助剂、粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂和破胶剂。
[0011]在本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种含醇压裂液的制备方法，包括：
[0012]称取稠化剂、水、乙醇和乙二醇，在水中边搅拌边加入稠化剂，直至稠化剂溶解，然后加入乙醇和乙二醇，继续搅拌，获得混合液。将混合液密封，保温；
[0013]称取交联剂，将保温后的混合液边搅拌边加入交联剂，搅拌、静置获得含醇压裂液。
[0014]或在搅拌下，向保温后的混合液中加入稠化助剂，然后再加入粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂，搅拌均匀后得到原胶液，静置；再加入破胶剂和交联剂，得到含醇压裂液。
[0015]在本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种含醇压裂液在水力压裂领域中的应用。
[0016]在本专利技术的第四方面，本专利技术还提供了一种含醇压裂液基液的制备方法，其特征在于，包括：
[0017]称取稠化剂、水、乙醇和乙二醇，在水中边搅拌边加入稠化剂，直至稠化剂溶解，然后加入乙醇和乙二醇，继续搅拌，获得含醇压裂液基液。
[0018]在本专利技术的第五方面，本专利技术还提供了一种含醇压裂液基液的制备方法在制备含醇压裂液和/或水力压裂中的应用。
[0019]本专利技术的一个或多个实施例具有以下有益的技术效果：
[0020](1)在乙醇和乙二醇压裂液体系下，稠化剂尤其是羧甲基羟丙基瓜胶更易溶解于乙二醇溶液，当乙二醇体积含量90％时，仍能溶解形成稳定的基液。
[0021](2)随着乙二醇浓度的增大，压裂液体系的基液粘度增大，交联时间增长，交联液粘度先增大后减小；体系耐温性先变差后趋于稳定；携砂能力变差；破胶时间增长，破胶液粘度变大，表界面张力降低，残渣含量升高。
[0022](3)乙醇的加入可以改善因压裂液加入乙二醇而出现的部分性能变差的现象，随着乙醇含量的升高，乙醇-乙二醇-水混合溶剂压裂液的粘度升高，耐温性变好，携砂能力增强，破胶液粘度降低，残渣含量降低。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施方案，其中：
[0024]图1为本专利技术实施例3乙二醇含量对交联时间的影响；
[0025]图2为本专利技术实施例3乙二醇含量对压裂液基液粘度的影响；
[0026]图3为本专利技术实施例3乙二醇含量对压裂液基液交联液粘度的影响；
[0027]图4为本专利技术实施例3乙二醇含量对T
max
的影响；
[0028]图5为本专利技术实施例3乙二醇含量对T
max
(η0,t0)的影响；
[0029]图6为本专利技术实施例3中60℃下压裂液破胶时间随乙二醇浓度的变化；
[0030]图7为本专利技术实施例3中60℃下压裂液破胶液粘度随乙二醇浓度的变化；
[0031]图8为本专利技术实施例3中90℃下压裂液破胶时间随乙二醇浓度的变化；
[0032]图9为本专利技术实施例3中90℃下压裂液破胶液粘度随乙二醇浓度的变化；
[0033]图10为本专利技术实施例3中乙二醇含量对压裂液体系表面张力的影响；
[0034]图11为本专利技术实施例3中乙二醇含量对压裂液体系界面张力的影响；
[0035]图12为本专利技术实施例3中乙二醇含量对残渣含量的影响；
[0036]图13为本专利技术实施例4中乙醇含量对混合溶液体系交联时间的影响；
[0037]图14为本专利技术实施例4中乙醇含量对混合溶液体系交联液粘度的影响；
[0038]图15为本专利技术实施例4中乙醇含量对混合溶液体系T
max
的影响；
[0039]图16为本专利技术实施例4中乙醇含量对混合溶液体系T
max
(η0,t0)的影响；
[0040]图17为本专利技术实施例4中60℃下混合溶液压裂液破胶时间随乙醇浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含醇压裂液，其特征在于，包括乙醇、乙二醇、水、稠化剂和交联剂。2.根据权利要求1所述的含醇压裂液，其特征在于，所述乙醇体积分数为0％-25％，乙二醇体积分数为35-45％，稠化剂为羧甲基羟丙基瓜胶或羟丙基瓜胶，交联剂为四硼酸盐；优选地，所述乙醇体积分数为5-20％，进一步为10-25％，进一步为15-25％，优选为20％；优选地，乙二醇体积分数为40％；优选地，羧甲基羟丙基瓜胶或羟丙基瓜胶的质量分数为0.2-0.6％，优选为0.4％；优选地，交联剂为四硼酸钠或四硼酸钾，浓度优选为2-5％，进一步为2.4或4.7％；优选地，所述压裂液包括：按体积分数计，乙醇20％，乙二醇40％，按体积分数计，羧甲基羟丙基瓜胶或羟丙基瓜胶为0.4％，四硼酸钠或四硼酸钾为2.4％，或者四硼酸钠或四硼酸钾为4.7％。3.根据权利要求1所述的含醇压裂液，其特征在于，所述压裂液还包括稠化助剂、粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、阻垢剂和破胶剂；进一步地，所述稠化助剂的质量分数为0.0005-0.005％，所述粘土稳定剂的质量分数为1-2％，所述杀菌剂的质量分数为0.1-0.15％，所述pH调节剂的质量分数为0.1-0.2％，所述阻垢剂的质量分数为0.03-0.05％，所述破胶剂的质量分数为0.2-0.5％，优选为0.4％。4.根据权利要求3所述的含醇压裂液，其特征在于，所述稠化助剂为高岭土；进一步地，所述粘土稳定剂为氯化钾或氯化铵；进一步地，所述杀菌剂为戊二醛、甲醛和四羟甲基硫酸磷中的至少一种；进一步地，所述pH调节剂为氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种；进一步地，所述阻垢剂为乙二胺四乙酸二钠、水解聚马来酸酐、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸和羟基乙叉二膦酸中的至少一种；进一步地，所述破胶剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化苯甲酰和胶囊...

【专利技术属性】
技术研发人员：范海明，裴鹏程，魏志毅，于田田，杨玉辉，亓翔，杨红斌，李哲，康万利，戴彩丽，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：