專利名稱：一種提高壓裂液性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油層水力壓裂技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種提高壓裂液性能的方法。
背景技術(shù)：
油層水力壓裂，簡稱油層壓裂或壓裂，是20世紀(jì)40年代發(fā)展起來的ー項(xiàng)改造油層滲流特性的エ藝技木，是油氣井增產(chǎn)、注水井增注的ー項(xiàng)重要エ藝措施。它是利用地面高壓泵組，將高粘液體以大大超過地層吸收能力的排量注入井中，隨即在井底附近形成高壓。此壓カ超過井底附近地層應(yīng)カ及巖石的抗張強(qiáng)度后，在地層中形成裂縫。繼續(xù)將帶有支撐劑的液體注入縫中，使縫向前延伸，并填以支撐劑。這樣在停泵后即可形成一條足夠長，具有一定高度和寬度的填砂裂縫，從而改善油氣層的導(dǎo)流能力，達(dá)到油氣增產(chǎn)的目的。壓裂液提供了水力壓裂施工作業(yè)的手段，但在影響壓裂成敗的諸因素中，壓裂液及其性能極為重要。對大型壓裂來說，這個因素就更為突出。使用壓裂液的目的有兩方面:ー是提供足夠的粘度，使用水力尖劈作用形成裂縫使之延伸，并在裂縫沿程輸送及鋪設(shè)壓裂支撐劑；再則壓裂完成后，壓裂液迅速化學(xué)分解破膠到低粘度，保證大部分壓裂液返排到地面以凈化裂縫。目前壓裂液的主要類型有植物胍膠類、聚合物類和表面活性劑類等，聚合物與表面活性劑為人工合成的，對環(huán)境的污染大于植物胍膠類，因此未來壓裂液研究應(yīng)用的主流方向仍是植物胍膠類壓裂液以及如何降低胍膠使用量、降低壓裂液傷害率和提高壓裂液的綜合性能等方向。高性能的壓裂液需要具有以下的優(yōu)點(diǎn):①胍膠用量低，近兩年隨著非常規(guī)儲藏大開發(fā)，胍膠價格大幅上漲，高達(dá)15萬元/噸，胍膠的成本占壓裂液成本的70 80%，降低胍膠用量可大幅降低壓裂液的成本。②低傷害，破膠快殘渣含量低，對人造裂縫導(dǎo)流能力傷害低，與地層配伍性能好。③摩阻低，降低對設(shè)備的要求，提高設(shè)備利用率。④粘土抑制性能強(qiáng)，控制粘土的水化、膨脹、脫落、運(yùn)移，防止對儲藏造成二次傷害。⑤返排性能優(yōu)，壓裂液與原油之間的表界面張カ低，防止造成水鎖。目前，現(xiàn)有技術(shù)在壓裂液存在胍膠用量大、殘渣含量大、摩阻高、返排率不理想對地層損傷大等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)壓裂液存在的問題，提供ー種提高壓裂液性能的方法，以降低壓裂液的胍膠用量，并且殘渣含量低、摩阻低、返排率高。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，ー種提高壓裂液性能的方法，包括向壓裂液基液中添加復(fù)合有機(jī)堿，混合均勻，使混合液的PH值為10 12，所述復(fù)合有機(jī)堿各組分的質(zhì)量百分比為:氫氧化鈉8 12% ;三こ醇胺0.4 0.6% ;四甲基氫氧化銨0.15 0.25% ;余量為水。本發(fā)明的復(fù)合有機(jī)堿溶液中，三こ醇胺具有既與水溶又能與油溶的獨(dú)特性能，可以降低毛細(xì)管壓カ效應(yīng)，壓裂液可迅速大量返排出，同時，三こ醇胺具有豐富的羥基，一方面提供交聯(lián)劑水解所需的堿性環(huán)境，另ー方面羥基干擾聚糖上的羥基與交聯(lián)劑絡(luò)合而使交聯(lián)作用延緩，從而提高壓裂液的穩(wěn)定性能。四甲基氫氧化銨高溫時分解為甲醇和三甲胺，可與油水互溶的特性，同時也具有豐富的羥基，是ー種高效的穩(wěn)定劑。因此本發(fā)明的復(fù)合有機(jī)堿可以起到一劑多效的作用:①用于調(diào)節(jié)PH值，控制延遲交聯(lián)時間；②作為溫度穩(wěn)定劑提高壓裂液的穩(wěn)定性降低油水界面張力，提高返排性能；④對粘土有強(qiáng)抑制作用；⑤復(fù)合有機(jī)堿的應(yīng)用大大降低了胍膠的使用量，從而體系具有水不溶物低，殘渣含量低，傷害低的優(yōu)點(diǎn)。具體來說，采用本發(fā)明的方法制得壓裂液進(jìn)行壓裂施工中，具體取得如下有益效果:胍膠用量從0.45 1.20%降低至0.25 0.60% ;殘渣含量由400 800mg/L降低至70 270mg/L ;對導(dǎo)流能力的傷害率由85 90%降低至15 35% ;不會侵入地層深部，對基質(zhì)傷害< 10% ;降阻率由60%提高到76% ;同時具有耐高溫、耐高剪切、破膠性能優(yōu)、粘土抑制性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
采用本發(fā)明的復(fù)合有機(jī)堿配制的壓裂液施工吋，F(xiàn)SXl井壓裂儲層深度為3557.5-3574.4m，儲層溫度為125°C。壓裂液的組分為0.35%羧甲基羥丙基胍膠，0.3%助排齊[J，1.0%粘土抑制劑，0.2%有機(jī)鋯交聯(lián)劑，0.01%破膠劑，余量為水。 有機(jī)堿壓裂液按下述步驟得到:
第一歩:稱量，根據(jù)配液總量按上述質(zhì)量比例稱取各組分物質(zhì)。第二步:配制基液，將第一歩中稱取的水加入配液罐中，再將稱取的羧甲基羥丙基胍膠、助排劑、粘土抑制劑投入配液罐中混`合均勻，形成基液，基液的粘度為100 120Pa.s ；
第三步:調(diào)pH值，將質(zhì)量組分為氫氧化鈉10%，三こ醇胺0.5%，四甲基氫氧化銨0.2%，余量為水的復(fù)合有機(jī)堿均勻添加到第二步的基液中，使pH值為10 12之間；
第四步:交聯(lián)壓裂液:通過交聯(lián)泵添加第一歩量取的有機(jī)鋯交聯(lián)劑，形成挑掛性能好的交聯(lián)壓裂液，同時加入擠壓式膠囊破膠劑。施工中，采用5.5 6.0mVmin的排量施工，總壓裂液用液量407m3，其中，支撐劑中的加砂量40m3，加砂比為18%，施工順利，壓后返排率達(dá)到85%，破膠后殘渣含量為105mg/L，對基層巖心的基質(zhì)傷害小于10%，降阻率為75%，并且該實(shí)施方式エ藝簡単，現(xiàn)場便于操作，交聯(lián)壓裂液具有優(yōu)良的綜合性能，同時成功地對深層泥巖進(jìn)行了大型加砂壓裂改造。實(shí)施例2
與實(shí)施例1不同之處在干，F(xiàn)4-12井壓裂儲層深度為2128.0 2141.4m，儲層溫度為90°C;壓裂液的質(zhì)量組分為0.25%羧甲基羥丙基胍膠，0.25%助排劑，0.3%粘土抑制劑，0.1%有機(jī)錯交聯(lián)劑，0.008%破膠劑,余量為水。調(diào)pH值時,復(fù)合有機(jī)堿的質(zhì)量組分為氫氧化鈉8%，三こ醇胺0.4%，四甲基氫氧化銨0.1%，余量為水。施工中，采用3.5 4.0mVmin的排量施工，總壓裂液用液量130m3，其中，支撐劑中的加砂量16m3，加砂比為30%，施工順利，壓后返排率達(dá)到100%，破膠后殘渣含量為70mg/し對基層巖心的基質(zhì)傷害小于10%，降阻率為73%。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1不同之處在干，XWX3井壓裂儲層深度為4982.8 5064.8m，儲層溫度為166°C;壓裂液的質(zhì)量組分為0.6%羧甲基羥丙基胍膠，0.25%助排劑，0.3%粘土抑制劑，0.1%有機(jī)錯交聯(lián)劑，0.008%破膠劑,余量為水。調(diào)pH值時,復(fù)合有機(jī)堿的質(zhì)量組分為氫氧化鈉12%，三乙醇胺0.6%，四甲基氫氧化銨0.25%，余量為水。施工中，采用4.5 5.0mVmin的排量施工，總壓裂液用液量717.44m3，其中，支撐劑中的加砂量53m3，加砂比為14%，施工順利，壓后返排率達(dá)到100%，破膠后殘渣含量為270mg/L，對基層巖心的基質(zhì)傷害小于10%，降阻率為73.6%。本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，實(shí)施例中，壓裂液的組分可以與上述實(shí)施例有所不同，凡是在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出ー些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高壓裂液性能的方法，其特征在于，包括向壓裂液基液中添加復(fù)合有機(jī)堿，混合均勻，使混合液的PH值為10 12，所述復(fù)合有機(jī)堿各組分的質(zhì)量百分比為:氫氧化鈉8 12% ;三こ醇胺0.4 0.6% ;四甲基氫氧化銨0.15 0.25% ;余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述復(fù) 合有機(jī)堿各組分的質(zhì)量百分比為:氫氧化鈉為10% ;三こ醇胺為0.5% ;四甲基氫氧化銨為0.2% ;余量為水。
全文摘要
本發(fā)明涉及油層水力壓裂技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高壓裂液性能的方法，包括向壓裂液基液中添加復(fù)合有機(jī)堿，混合均勻，使混合液的pH值為10～12，所述復(fù)合有機(jī)堿各組分的質(zhì)量百分比為氫氧化鈉8～12%；三乙醇胺0.4～0.6%；四甲基氫氧化銨0.15～0.25%；余量為水。通過本發(fā)明的方法，添加復(fù)合有機(jī)堿后，可以降低壓裂液制備時胍膠用量，并且殘渣含量低、摩阻低、返排率高，明顯提高了壓裂液的綜合性能。
文檔編號C09K8/68GK103087702SQ20131002424
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者張華麗, 周繼東, 包敏新, 李升芳, 王進(jìn)濤, 金智榮 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司