本發(fā)明涉及頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液及其制備方法。

背景技術(shù)：

頁(yè)巖氣是賦存于頁(yè)巖層中的天然氣，屬于非常規(guī)天然氣，通過(guò)壓裂方法進(jìn)行開(kāi)采。壓裂施工中常用的壓裂液主要包括水基壓裂液和油基壓裂液。但是由于頁(yè)巖氣儲(chǔ)層屬于致密儲(chǔ)層，需要采用大液量、大排量體積壓裂模式進(jìn)行壓裂。采用水基壓裂液會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，并且水基壓裂液還容易對(duì)儲(chǔ)層造成傷害。而利用低碳烴替代水的低碳烴油基壓裂液可以有效解決上述水資源浪費(fèi)和對(duì)儲(chǔ)層造成傷害的問(wèn)題。

目前低碳烴壓裂液的配方有很多，例如US7341103B2公開(kāi)了一種液化石油氣壓裂液配方，由液化石油氣、烷基磷酸酯鐵多價(jià)金屬絡(luò)合物構(gòu)成。US8408289B2公開(kāi)了一種液化石油氣壓裂液配方，由液化石油氣、烷基磷酸酯鐵多價(jià)金屬絡(luò)合物構(gòu)成。US2002/0165101A1公開(kāi)了一種液化石油氣壓裂液配方，由烯烴、柴油、煤油、燃料油、柴油、石油餾分、磷酸酯鐵多價(jià)金屬鹽和破膠劑構(gòu)成。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN101395340A公開(kāi)了一種液化石油氣壓裂系統(tǒng)，該液化石油氣壓裂液由丙烷、丁烷或丙烷和丁烷混合物、膠凝劑和硫酸鋁構(gòu)成。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104232072A公開(kāi)了一種液磷酸酯無(wú)水壓裂液，該無(wú)水壓裂液由正戊烷、磷酸酯，偏鋁酸鈉構(gòu)成。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104371694A公開(kāi)了一種無(wú)水相壓裂液體系，無(wú)水相壓裂液體系由丙烷、異丁烷或正己烷、烷基磷酸酯鋁構(gòu)成。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103468236A公開(kāi)了一種含有丁烷的壓裂液，壓裂液體系由丁烷、磷酸酯及交聯(lián)劑構(gòu)成。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104004506A公開(kāi)了一種適合非常規(guī)儲(chǔ)層壓裂用無(wú)水壓裂液，該壓裂液體系由烷基烴類(lèi)、二烷基磷酸酯鐵、含三價(jià)金屬離子的有機(jī)絡(luò)合物及氨基磺酸或十二烷基苯磺酸構(gòu)成。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問(wèn)題：現(xiàn) 有的低碳烴壓裂液耐溫性能低于130℃，而埋深較深的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層溫度通常在130℃以上，因此現(xiàn)有的低碳烴壓裂液不適用于深層頁(yè)巖氣的開(kāi)采。而且現(xiàn)有的低碳烴壓裂液交聯(lián)時(shí)間不可控，現(xiàn)場(chǎng)施工摩阻高。此外，現(xiàn)有的低碳烴壓裂液進(jìn)入儲(chǔ)層后不容易返排。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠耐130℃以上高溫、交聯(lián)時(shí)間可控并且易返排的用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液及其制備方法。

本發(fā)明第一方面提供一種用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液，以所述壓裂液的質(zhì)量為100％計(jì)，所述壓裂液包括以下質(zhì)量百分比的組分：

交聯(lián)劑，0.3～2.0％；

膠凝劑，0.5～2.0％；

pH調(diào)節(jié)劑，1.0～2.5％；

增強(qiáng)劑，3.0～8.5％；

破膠劑，0.2～1.5％；

低碳烷烴，余量；

其中，

所述交聯(lián)劑為硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺的混合物；

所述膠凝劑為五氧化二磷、磷酸三乙酯以及混合醇按照以下制備方法得到的產(chǎn)物，所述制備方法為：在惰性氣體氣氛下，首先將所述磷酸三乙酯和五氧化二磷在75～85℃條件下攪拌反應(yīng)1.5～2.5小時(shí)，將反應(yīng)體系降溫至55～65℃后再加入所述混合醇，然后升溫至115℃～125℃反應(yīng)4～5小時(shí)即得所述膠凝劑；

以所述五氧化二磷、磷酸三乙酯以及混合醇的總質(zhì)量為100％計(jì)，所述五氧化二磷的質(zhì)量百分比為25.1％～32.8％，所述混合醇的質(zhì)量百分比為41.3％～45.9％，所述磷酸三乙酯的質(zhì)量百分比為21.3％～33.6％；

所述混合醇為己醇、戊醇、辛醇以及癸醇的混合物；

所述增強(qiáng)劑為甜菜堿或者十八烷基氯化銨或者它們的組合；

所述壓裂液的pH值為3.0～4.5。

所述低碳烷烴為甲烷、丙烷以及丁烷中的至少一種。

優(yōu)選地，所述硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺摩爾比為9:(2.5～5.5):(3～6)。

優(yōu)選地，所述混合醇中己醇、戊醇、辛醇以及癸醇摩爾比為3:1:1:2～2:1:1:1。

優(yōu)選地，所述pH調(diào)節(jié)劑為碳酸氫鈉溶液或者氫氧化鈉溶液或者它們的組合。

優(yōu)選地，所述碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度為23％，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為8％。

優(yōu)選地，所述破膠劑為硫代硫酸鈉或者乙酸鈉或者它們的組合。

優(yōu)選地，所述低碳烷烴為甲烷和丙烷的混合物，所述甲烷和丙烷的質(zhì)量比例為：(1～2):(1～6)。

優(yōu)選地，所述低碳烷烴為甲烷、丙烷以及丁烷的混合物，所述甲烷、丙烷以及丁烷的質(zhì)量比例為：(1～2):(5～6):(3～5)。

優(yōu)選地，所述低碳烷烴為丙烷和丁烷的混合物，所述丙烷和丁烷的質(zhì)量比例為：(5～8):(1～3)。

本發(fā)明第二方面提供一種本發(fā)明第一方面的壓裂液的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

步驟1，在惰性氣體氣氛下，將磷酸三乙酯和五氧化二磷在75～85℃條件下攪拌反應(yīng)1.5～2.5小時(shí)，將反應(yīng)體系降溫至55～65℃后加入混合醇，然后升溫至115℃～125℃反應(yīng)4～5小時(shí)得到膠凝劑；所述混合醇為己醇、戊醇、辛醇以及癸醇的混合物；

步驟2，在常溫密閉條件下，將交聯(lián)劑、步驟1所得膠凝劑、pH調(diào)節(jié)劑、增強(qiáng)劑以及破膠劑加入低碳烷烴中，混合均勻后即得所述壓裂液。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是：

(1)，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液中，膠凝劑是以五氧化二磷、磷酸三乙酯以及混合醇為原料制備得到的二烷基磷酸酯，通過(guò)控制混合醇的組成及配比來(lái)控制最終二烷基磷酸酯的結(jié)構(gòu)，從而提高壓裂液的耐溫性能。同時(shí)，通過(guò)控制pH調(diào)節(jié)劑的比例來(lái)控制壓裂液的pH值，使鐵離子與二烷基磷酸酯的比例最佳，結(jié)合能力最強(qiáng)，來(lái)提高壓裂液的耐溫性能。本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液的耐溫性能能夠達(dá)到135℃以上。

(2)，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液中，通過(guò)控制交聯(lián)劑中硫酸鐵和乙醇胺的比例來(lái)控制鐵離子釋放速度，從而控制壓裂液的交聯(lián)時(shí)間，降低壓裂作業(yè)施 工摩阻。本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液的交聯(lián)時(shí)間能夠在60s～200s范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(3)，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液中，通過(guò)增強(qiáng)劑在低碳烴壓裂液中形成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)凍膠的強(qiáng)度和粘彈性，同時(shí)增強(qiáng)劑可在凍膠表面形成一層膜，抑制低碳烴逃離凍膠，增強(qiáng)凍膠強(qiáng)度、耐溫性能。

(4)，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液中，所用低碳烴包括甲烷、丙烷以及丁烷中的至少一種，該低碳烴組合沸點(diǎn)低，表面張力低，密度低，壓裂液進(jìn)入儲(chǔ)層后容易氣化返排，對(duì)儲(chǔ)層無(wú)傷害。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的滲透恢復(fù)率能夠達(dá)到99.99％。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液的耐溫曲線(xiàn)圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液，以該壓裂液的質(zhì)量為100％計(jì)，該壓裂液包括以下質(zhì)量百分比的組分：

交聯(lián)劑，0.3～2.0％；

膠凝劑，0.5～2.0％；

pH調(diào)節(jié)劑，1.0～2.5％；

增強(qiáng)劑，3.0～8.5％；

破膠劑，0.2～1.5％；

低碳烷烴，余量；

其中，

交聯(lián)劑為硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺的混合物；

膠凝劑為五氧化二磷、磷酸三乙酯以及混合醇按照以下制備方法得到的產(chǎn)物，該制備方法為：

在惰性氣體氣氛下，首先將磷酸三乙酯和五氧化二磷在75～85℃條件下攪拌反應(yīng)1.5～2.5小時(shí)，將反應(yīng)體系降溫至55～65℃后再加入混合醇，然后升溫至115℃～125℃反應(yīng)4～5小時(shí)即得膠凝劑；

以五氧化二磷、磷酸三乙酯以及混合醇的總質(zhì)量為100％計(jì)，五氧化二磷的質(zhì)量百分比為25.1％～32.8％，混合醇的質(zhì)量百分比為41.3％～45.9％，磷酸三乙酯的質(zhì)量百分比為21.3％～33.6％；

混合醇為己醇、戊醇、辛醇以及癸醇的混合物；

低碳烷烴為甲烷、丙烷以及丁烷中的至少一種。

本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液中，膠凝劑是以五氧化二磷、磷酸三乙酯以及混合醇為原料制備得到的二烷基磷酸酯。當(dāng)進(jìn)行壓裂施工時(shí)，將壓裂液注入儲(chǔ)層，交聯(lián)劑中由硫酸鐵提供的鐵離子和二烷基磷酸酯通過(guò)絡(luò)合反應(yīng)交聯(lián)生成凍膠；當(dāng)壓裂施工結(jié)束后，在破膠劑的作用下，在一定條件下生成的凍膠重新變?yōu)榭闪鲃?dòng)的液體返排回地面。本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)膠凝劑的結(jié)構(gòu)、交聯(lián)劑的組成、低碳烷烴的組成以及交聯(lián)劑、膠凝劑、pH調(diào)節(jié)劑、增強(qiáng)劑、破膠劑和低碳烷烴之間的配比進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，得到了一種耐溫性能好、交聯(lián)時(shí)間可控、易返排的壓裂液。具體優(yōu)化改進(jìn)如下：

(1)，本發(fā)明實(shí)施例中用于制備二烷基磷酸酯的醇為己醇、戊醇、辛醇以及癸醇的混合物，以這四種醇的混合物制備的二烷基磷酸酯交聯(lián)形成的凍膠具有較高的強(qiáng)度，因此具有良好的耐溫性能。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例中還通過(guò)控制pH調(diào)節(jié)劑的比例來(lái)控制壓裂液的pH，使壓裂液的pH在3.0～4.5，在該pH范圍內(nèi)，鐵離子與二烷基磷酸酯的比例最佳，結(jié)合能力最強(qiáng)，也使壓裂液具有良好的耐溫性能。

(2)，交聯(lián)劑的中硫酸鐵用于提供鐵離子，鐵離子與二烷基磷酸酯通過(guò)絡(luò)合反應(yīng)生成凍膠。在交聯(lián)劑未與壓裂液其他組分混合時(shí)，鐵離子與交聯(lián)劑中的乙醇胺相結(jié)合。當(dāng)交聯(lián)劑與壓裂液其他組分混合以后并在進(jìn)入儲(chǔ)層的過(guò)程中，隨著pH值和溫度的變化，鐵離子和乙醇胺解離，從而與二烷基磷酸酯絡(luò)合。由于鐵離子與乙醇胺解離需要一定的時(shí)間，當(dāng)交聯(lián)劑與壓裂液其他組分混合以后不會(huì)立即開(kāi)始交聯(lián)，因此可以根據(jù)不同管徑、不同井深等實(shí)際工況條件通過(guò)控 制硫酸鐵與乙醇胺的比例來(lái)控制壓裂液的交聯(lián)時(shí)間，以降低壓裂作業(yè)施工摩阻。交聯(lián)劑中的乙二醇能夠改善交聯(lián)劑在壓裂液中的分散性能，使交聯(lián)劑能夠在壓裂液中均勻分散，防止部分交聯(lián)，并且能夠改善壓裂液的流動(dòng)性能。

(3)，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液中，通過(guò)增強(qiáng)劑在低碳烴壓裂液中形成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)凍膠的強(qiáng)度和粘彈性，同時(shí)增強(qiáng)劑可在凍膠表面形成一層膜，抑制低碳烴的逃離凍膠，增強(qiáng)凍膠強(qiáng)度、耐溫性能。

(4)，本發(fā)明實(shí)施例中的低碳烴包括甲烷、丙烷以及丁烷中的至少一種，該低碳烴組合沸點(diǎn)低，表面張力低，密度低，壓裂液進(jìn)入儲(chǔ)層后容易氣化返排，對(duì)儲(chǔ)層無(wú)傷害。

綜上，通過(guò)上述優(yōu)化改進(jìn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液的耐溫性能能夠達(dá)到135℃以上，交聯(lián)時(shí)間能夠在60s～200s范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的滲透恢復(fù)率能夠達(dá)到99.99％，適用于頁(yè)巖氣壓裂施工。

在上述的壓裂液中，交聯(lián)劑中乙醇胺的比例越高，結(jié)合的鐵離子就越多，將鐵離子全部釋放進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間也就越長(zhǎng)；同理，交聯(lián)劑中乙醇胺的比例越小，結(jié)合的鐵離子就越小，將鐵離子全部釋放進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間也就越短。硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺摩爾比優(yōu)選9:(2.5～5.5):(3～6)，更優(yōu)選9:4:5。

在上述的壓裂液中，混合醇中己醇、戊醇、辛醇以及癸醇摩爾比優(yōu)選為3:1:1:2～2:1:1:1。其中，己醇、戊醇、辛醇以及癸醇可以是正己醇、正戊醇、正辛醇以及正癸醇，也可以是其他同分異構(gòu)體。

在上述的壓裂液中，pH調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為碳酸氫鈉溶液或者氫氧化鈉溶液或者它們的組合。其中，碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選23％，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選8％。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，碳酸氫鈉和氫氧化鈉也可以直接以等量的固體形式加入。

在上述的壓裂液中，破膠劑的種類(lèi)沒(méi)有嚴(yán)格限定，本領(lǐng)域常規(guī)破膠劑均可，但是應(yīng)當(dāng)選用與壓裂液中其他組分相容性較好的破膠劑，優(yōu)選硫代硫酸鈉或者乙酸鈉或者它們的組合。

在上述的壓裂液中，低碳烷烴優(yōu)選以下幾種組合：

(1)甲烷和丙烷的混合物，其中，甲烷和丙烷的質(zhì)量比例為：(1～2):(1～6)，優(yōu)選1:1。

(2)甲烷、丙烷以及丁烷的混合物，其中，甲烷、丙烷以及丁烷的質(zhì)量比 例為：(1～2):(5～6):(3～5)，優(yōu)選1:5:3。

(3)丙烷和丁烷的混合物，其中，丙烷和丁烷的質(zhì)量比例為：(5～8):(1～3)，優(yōu)選5:1。

上述的壓裂液可以采用以下制備方法制備得到：

步驟1，膠凝劑的制備，在惰性氣體氣氛下，將磷酸三乙酯和五氧化二磷在75～85℃條件下攪拌反應(yīng)1.5～2.5小時(shí)，將反應(yīng)體系降溫至55～65℃后加入由己醇、戊醇、辛醇以及癸醇組成的混合醇，然后升溫至115℃～125℃反應(yīng)4～5小時(shí)得到膠凝劑；

步驟2，在常溫耐壓密閉條件下，按比例將交聯(lián)劑、步驟1所得膠凝劑、pH調(diào)節(jié)劑、增強(qiáng)劑以及破膠劑加入低碳烷烴中，混合均勻后即得得到上述壓裂液。

在上述的制備方法中，步驟1中的惰性氣體可以為氮?dú)饣蛘邭鍤?，?yōu)選純度99.99％的精氮。

在上述的制備方法中，步驟1中制備膠凝劑過(guò)程中的攪拌速度可以為100r/min～500r/min。步驟2中攪拌20s～10min使壓裂液各組分混合均勻。

下面通過(guò)具體的壓裂液配方對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液，以壓裂液的質(zhì)量為100％計(jì)，該壓裂液包括以下質(zhì)量百分比的組分：

交聯(lián)劑，0.8％；

膠凝劑，1.0％；

質(zhì)量濃度為的23％碳酸氫鈉溶液，1.5％；

甜菜堿，3.0％；

硫代硫酸鈉，0.5％；

丙烷，93.2％。

其中，

交聯(lián)劑為硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺的混合物，硫酸鐵、乙二醇以及乙醇 胺摩爾比為9:4:5。

本實(shí)施例的壓裂液的pH值為3.5。

膠凝劑按照以下制備方法制備：

以磷酸三乙酯、五氧化二磷以及混合醇的總質(zhì)量為100％計(jì)，首先將22％磷酸三乙酯、35.3％五氧化二磷加入三頸瓶中，然后向三頸瓶中通入精氮(即純度為99.99％的氮?dú)?，在80℃下以100r/min-500r/min速度攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，然后降溫到60℃，再加入42.7％正己醇、正戊醇、正辛醇和正癸醇的混合物，升溫到120℃反應(yīng)4.5小時(shí)即得上述膠凝劑。其中，正己醇、正戊醇、正辛醇、正癸醇的摩爾比為3:1:1:2。

在常溫耐壓密閉環(huán)境中，按照上述組成及配比，將交聯(lián)劑、膠凝劑、質(zhì)量濃度為的23％碳酸氫鈉溶液、甜菜堿以及硫代硫酸鈉加入到丙烷中，攪拌1min使各組分混合均勻后即得本實(shí)施例的壓裂液。

采用MARS流變儀測(cè)試凍膠耐溫耐剪切性能，結(jié)果顯示本實(shí)施例的壓裂液交聯(lián)后形成的凍膠可耐溫135℃(參見(jiàn)圖1)。

本實(shí)施例的壓裂液的交聯(lián)時(shí)間為60s。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液，以壓裂液的質(zhì)量為100％計(jì)，該壓裂液包括以下質(zhì)量百分比的組分：

交聯(lián)劑，1.5％；

膠凝劑，1.0％；

質(zhì)量濃度為的8％氫氧化鈉溶液，1.0％；

十八烷基氯化銨，5.0％；

乙酸鈉，1.0％；

比例為1:1的甲烷和丙烷的混合物，90.5％。

其中，

交聯(lián)劑為硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺的混合物，硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺摩爾比為9:4:5。

本實(shí)施例的壓裂液的pH值為4.5。

膠凝劑按照以下制備方法制備：

以磷酸三乙酯、五氧化二磷以及混合醇的總質(zhì)量為100％計(jì)，首先將25％磷酸三乙酯、32.3％五氧化二磷加入三頸瓶中，然后向三頸瓶中通入精氮(即純度為99.99％的氮?dú)?，在80℃下以100r/min-500r/min速度攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，然后降溫到60℃，再加入42.7％正己醇、正戊醇、正辛醇和正癸醇的混合物，升溫到120℃反應(yīng)4.5小時(shí)即得上述膠凝劑。其中，正己醇、正戊醇、正辛醇、正癸醇的摩爾比為3:1:1:1。

在常溫耐壓密閉環(huán)境中，按照上述組成及配比，將交聯(lián)劑、膠凝劑、質(zhì)量濃度為的23％碳酸氫鈉溶液、十八烷基氯化銨以及硫代硫酸鈉加入到甲烷和丙烷的混合物中，攪拌5min使各組分混合均勻后即得本實(shí)施例的壓裂液。

采用MARS流變儀測(cè)試凍膠耐溫耐剪切性能。結(jié)果顯示本實(shí)施例的壓裂液交聯(lián)后形成的凍膠可耐溫134.1℃。

本實(shí)施例的壓裂液的交聯(lián)時(shí)間為100s。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液，以壓裂液的質(zhì)量為100％計(jì)，該壓裂液包括以下質(zhì)量百分比的組分：

交聯(lián)劑，2.0％；

膠凝劑，2.0％；

質(zhì)量濃度為的23％碳酸氫鈉溶液，1.0％；

十八烷基氯化銨，5.0％；

硫代硫酸鈉，1.5％；

比例為5:1的丙烷和丁烷的混合物，88.5％。

其中，

交聯(lián)劑為硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺的混合物，硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺摩爾比為9:4:5。

本實(shí)施例的壓裂液的pH值為4.0。

膠凝劑按照以下制備方法制備：

以磷酸三乙酯、五氧化二磷以及混合醇的總質(zhì)量為100％計(jì)，首先將33％磷酸三乙酯、29.5％五氧化二磷加入三頸瓶中，然后向三頸瓶中通入精氮(即純度為99.99％的氮?dú)?，在80℃下以100r/min-500r/min速度攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，然 后降溫到60℃，再加入37.5％正己醇、正戊醇、正辛醇和正癸醇的混合物，升溫到120℃反應(yīng)4.5小時(shí)即得上述膠凝劑。其中，正己醇、正戊醇、正辛醇、正癸醇的摩爾比為2:1:1:1。

在常溫耐壓密閉環(huán)境中，按照上述組成及配比，將交聯(lián)劑、膠凝劑、質(zhì)量濃度為的23％碳酸氫鈉溶液以及硫代硫酸鈉加入到丙烷和丁烷的混合物中，攪拌10min使各組分混合均勻后即得本實(shí)施例的壓裂液。

采用MARS流變儀測(cè)試凍膠耐溫耐剪切性能。結(jié)果顯示本實(shí)施例的壓裂液交聯(lián)后形成的凍膠可耐溫134.3℃。

本實(shí)施例的壓裂液的交聯(lián)時(shí)間為120s。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供一種用于頁(yè)巖氣壓裂的壓裂液，以壓裂液的質(zhì)量為100％計(jì)，該壓裂液包括以下質(zhì)量百分比的組分：

交聯(lián)劑，1.0％；

膠凝劑，2.0％；

甜菜堿，3.0％；

質(zhì)量濃度為的23％碳酸氫鈉溶液，2.5％；

硫代硫酸鈉，1.5％；

比例為1:5:3的甲烷、丙烷以及丁烷的混合物，90％。

其中，

交聯(lián)劑為硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺的混合物，硫酸鐵、乙二醇以及乙醇胺摩爾比為9:4:5。

本實(shí)施例的壓裂液的pH值為4.2。

膠凝劑按照以下制備方法制備：

以磷酸三乙酯、五氧化二磷以及混合醇的總質(zhì)量為100％計(jì)，首先將33％磷酸三乙酯、29.5％五氧化二磷加入三頸瓶中，然后向三頸瓶中通入精氮(即純度為99.99％的氮?dú)?，在80℃下以100r/min-500r/min速度攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，然后降溫到60℃，再加入37.5％正己醇、正戊醇、正辛醇和正癸醇的混合物，升溫到120℃反應(yīng)4.5小時(shí)即得上述膠凝劑。其中，正己醇、正戊醇、正辛醇、正癸醇的摩爾比為2:1:1:1。

在常溫耐壓密閉環(huán)境中，按照上述組成及配比，將交聯(lián)劑、膠凝劑、質(zhì)量濃度為的23％碳酸氫鈉溶液、甜菜堿以及硫代硫酸鈉加入到甲烷、丙烷以及丁烷的混合物中，攪拌20s使各組分混合均勻后即得本實(shí)施例的壓裂液。

采用MARS流變儀測(cè)試凍膠耐溫耐剪切性能。結(jié)果顯示本實(shí)施例的壓裂液交聯(lián)后形成的凍膠可耐溫135℃。

本實(shí)施例的壓裂液的交聯(lián)時(shí)間為75s。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂液具有良好的耐高溫性能，并且交聯(lián)時(shí)間可以很據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)節(jié)以降低壓裂作業(yè)的摩阻，易氣化返排，適用于頁(yè)巖氣壓裂施工。并且該壓裂液配方簡(jiǎn)單，便于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。

以上所述僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。