一種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣層壓裂改造的用交聯(lián)劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓裂用耐高溫?zé)o 機(jī)硼交聯(lián)劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓裂是低滲、特低滲油氣藏儲(chǔ)層改造的重要措施，是實(shí)現(xiàn)低滲油氣藏有效開發(fā)的 主導(dǎo)技術(shù)。目前國內(nèi)外儲(chǔ)層改造普遍使用以硼為交聯(lián)劑的水基凍膠壓裂液，硼交聯(lián)劑包括 有機(jī)硼和無機(jī)硼兩種。與有機(jī)硼相比，無機(jī)硼交聯(lián)劑無毒，價(jià)廉，其配制的壓裂液具有好的 粘彈性及耐剪切恢復(fù)性，破膠徹底，清潔程度高，但是其耐溫性能差，配制濃度低，極大地制 約了這種交聯(lián)劑的使用。油田現(xiàn)場(chǎng)在配制交聯(lián)劑時(shí)，一般將四硼酸鈉固體直接加入交聯(lián)罐 中，有的現(xiàn)場(chǎng)配液時(shí)并沒有進(jìn)行循環(huán)攪拌，而是通過在運(yùn)輸途中液體晃動(dòng)來達(dá)到混合的目 的，有的現(xiàn)場(chǎng)配液時(shí)雖然進(jìn)行了攪拌但是攪拌時(shí)間太短，這樣必然會(huì)有大量未被溶解的四 硼酸鈉沉在罐底，使得實(shí)際交聯(lián)劑溶液的濃度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，尤其在秋冬季施工，配液溫 度低，硼砂的在水中的溶解度小，交聯(lián)液中的硼的有效含量低，嚴(yán)重影響壓裂液質(zhì)量，勢(shì)必 影響到油氣井壓裂改造效果。
[0003] 因此，現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種濃縮的無機(jī)硼交聯(lián)液及其制備方法，其配方組成為： A組分（30份四硼酸鈉、30份過氧化氫、5份乳酸、10份乙二醇），B組分（5份三乙醇胺、1.5份 水），配制A組分需要先在60°C條件下反應(yīng)60分鐘，隨后A、B組分混合后攪拌30分鐘，組分多 且含過氧化氫。
[0004] 因此，上述交聯(lián)劑存在組分多，含有過氧化氫、氫氧化鈉等危險(xiǎn)化學(xué)品等技術(shù)問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的 交聯(lián)劑存在組分多，含有過氧化氫、氫氧化鈉等危險(xiǎn)化學(xué)品等技術(shù)問題。
[0006] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑，其特征在于，所述壓裂用耐高溫?zé)o 機(jī)硼交聯(lián)劑的組分及質(zhì)量份數(shù)包括:硼酸20-35份，碳酸鈉5-10份，甘油15-40份，水50-100 份。
[0007] 本申請(qǐng)還提供一種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑的制備方法，用于制備如權(quán)利要求 1中所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑，其特征在于，所述制備方法包括：
[0008] 將15-40份甘油加入50-100份水中，在室溫下攪拌混合，獲得第一混合液體；
[0009] 將20-35份硼酸和5-10份碳酸鈉同時(shí)加入所述第一混合液體中，在室溫下攪拌，獲 得所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。
[0010] 優(yōu)選地，所述將15-40份甘油加入50-100份水中，在室溫下攪拌混合，獲得第一混 合液體，具體為：
[0011] 所述將15-40份甘油加入50-100份水中，在室溫下攪拌混合1-3分鐘，獲得第一混 合液體。
[0012] 優(yōu)選地，所述將20-35份硼酸和5-10份碳酸鈉同時(shí)加入所述第一混合液體中，在室 溫下攪拌，獲得所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑，具體為：
[0013] 所述將20-35份硼酸和5-10份碳酸鈉同時(shí)加入所述第一混合液體中，在室溫下攪 拌30分鐘，獲得所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。
[0014] 本申請(qǐng)有益效果如下：
[0015]該壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑應(yīng)用于油氣藏的壓裂改造可有效降低壓裂液對(duì)儲(chǔ) 層造成的滲透率傷害，減少破膠劑用量，從而提高油氣藏的壓裂改造效果，且該交聯(lián)劑組成 成分簡(jiǎn)單，不含任何腐蝕性危險(xiǎn)化學(xué)品，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的交聯(lián)劑存在組分多，含有過氧 化氫、氫氧化鈉等危險(xiǎn)化學(xué)品等技術(shù)問題。
[0016] 另外，該壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑有效硼含量在20%-30%，硼的有效濃度明顯 提高，同時(shí)配制工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)輸和使用可控性顯著改善。且該交聯(lián)劑的性能優(yōu)良，可滿足< 160°C儲(chǔ)層壓裂改造的需要。
[0017] 上述制備方法安全簡(jiǎn)便，可操作性強(qiáng)，配液成本低，解決了現(xiàn)有技術(shù)中配液成本高 的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實(shí)施例。
[0019] 圖1為本申請(qǐng)較佳實(shí)施方式一種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑的制備方法的方法流 程圖；
[0020] 圖2為采用如圖1中的方法的例1測(cè)試的150°C壓裂液粘溫曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本申請(qǐng)實(shí)施例通過提供一種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑及其制備方法，解決了現(xiàn) 有技術(shù)中的交聯(lián)劑存在組分多，含有過氧化氫、氫氧化鈉等危險(xiǎn)化學(xué)品等技術(shù)問題。
[0022] 本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，總體思路如下：
[0023] -種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑，其特征在于，所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑 的組分及質(zhì)量份數(shù)包括:硼酸20-35份，碳酸鈉5-10份，甘油15-40份，水50-100份。
[0024] 該壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑應(yīng)用于油氣藏的壓裂改造可有效降低壓裂液對(duì)儲(chǔ) 層造成的滲透率傷害，減少破膠劑用量，從而提高油氣藏的壓裂改造效果，且該交聯(lián)劑組成 成分簡(jiǎn)單，不含任何腐蝕性危險(xiǎn)化學(xué)品，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的交聯(lián)劑存在組分多，含有過氧 化氫、氫氧化鈉等危險(xiǎn)化學(xué)品等技術(shù)問題。
[0025] 為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上 述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0026] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的交聯(lián)劑存在組分多，含有過氧化氫、氫氧化鈉等危險(xiǎn)化學(xué) 品等技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交 聯(lián)劑的組分及質(zhì)量份數(shù)包括:硼酸20-35份，碳酸鈉5-10份，甘油15-40份，水50-100份。
[0027]該壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑應(yīng)用于油氣藏的壓裂改造可有效降低壓裂液對(duì)儲(chǔ) 層造成的滲透率傷害，減少破膠劑用量，從而提高油氣藏的壓裂改造效果，且該交聯(lián)劑組成 成分簡(jiǎn)單，不含任何腐蝕性危險(xiǎn)化學(xué)品，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的交聯(lián)劑存在組分多，含有過氧 化氫、氫氧化鈉等危險(xiǎn)化學(xué)品等技術(shù)問題。
[0028]另外，該壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑有效硼含量在20%_30%，硼的有效濃度明顯 提高，同時(shí)配制工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)輸和使用可控性顯著改善。且該交聯(lián)劑的性能優(yōu)良，可滿足< 160°C儲(chǔ)層壓裂改造的需要。
[0029] 本申請(qǐng)還提供一種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑的制備方法，如圖1所示，所述制備 方法包括以下步驟：
[0030] 步驟110:將15-40份甘油加入50-100份水中，在室溫下攪拌混合，獲得第一混合液 體；
[0031] 步驟120:將20-35份硼酸和5-10份碳酸鈉同時(shí)加入所述第一混合液體中，在室溫 下攪拌，獲得所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。
[0032] 上述制備方法安全簡(jiǎn)便，可操作性強(qiáng)，配液成本低，解決了現(xiàn)有技術(shù)中配液成本高 的技術(shù)問題。
[0033] 本申請(qǐng)的交聯(lián)劑可廣泛適用于各種作業(yè)環(huán)境下的壓裂實(shí)施，對(duì)于海上壓裂等特殊 作業(yè)環(huán)境也同樣適用，該交聯(lián)劑配制的壓裂液具有流變性能好，破膠徹底，壓裂液清潔等優(yōu) 點(diǎn)，目前現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備完全滿足此新型壓裂液配制，產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景。
[0034]以下舉例對(duì)本技術(shù)方案的性能進(jìn)行說明。
[0035] 例1:取60份水和15份甘油混合物，加入20份硼酸和6份的碳酸鈉，在室溫下攪拌 30nin，制成耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。
[0036]例2:取55份水和15份甘油混合物，加入25份硼酸和7份的碳酸鈉，在室溫下攪拌 30min，制成耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。
[0037] 例3 :取50份水和20份甘油混合物，加入20份硼酸和7份碳酸鈉，在室溫下攪拌 30min，制成耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。
[0038] 例1-3表觀性能表如下。
[0039] 表1例1-3表觀性能表
[0040]
[0041]~按照以下組分配制壓裂液:(1)基液制備:0.5%羥丙基瓜膠+0.12%氫氧化鈉+1% 氯化鉀+1 %粘土穩(wěn)定劑+1 %助排劑+0.2 %殺菌劑(2)交聯(lián)液照實(shí)施例1，實(shí)施例2，實(shí)施例3 制備；（3)壓裂液制備:按交聯(lián)比為100:0.5制備壓裂液，往配好的基液中加入0.5%交聯(lián)液， 攪拌0.5-3min內(nèi)即可形成凍膠，形成凍膠挑掛性良好，用RS6000流變儀進(jìn)行壓裂液性能測(cè) 試。壓裂液在150°C條件下，170S-1連續(xù)剪切120min時(shí)粘度保持在60mPa. s以上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如 下表1和圖2:
[0042] 例1-例3與常用的交聯(lián)劑配制壓裂液的性能數(shù)據(jù)對(duì)比表
[0043]
[0044]
[0045]盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造 性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu) 選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0046]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑，其特征在于，所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑的 組分及質(zhì)量份數(shù)包括:硼酸20-35份，碳酸鈉5-10份，甘油15-40份，水50-100份。2. -種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑的制備方法，用于制備如權(quán)利要求1中所述壓裂用 耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑，其特征在于，所述制備方法包括： 將15-40份甘油加入50-100份水中，在室溫下攪拌混合，獲得第一混合液體； 將20-35份硼酸和5-10份碳酸鈉同時(shí)加入所述第一混合液體中，在室溫下攪拌，獲得所 述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。3. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述將15-40份甘油加入50-100份水中， 在室溫下攪拌混合，獲得第一混合液體，具體為： 所述將15-40份甘油加入50-100份水中，在室溫下攪拌混合1-3分鐘，獲得第一混合液 體。4. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述將20-35份硼酸和5-10份碳酸鈉同 時(shí)加入所述第一混合液體中，在室溫下攪拌，獲得所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑，具體 為： 所述將20-35份硼酸和5-10份碳酸鈉同時(shí)加入所述第一混合液體中，在室溫下攪拌30 分鐘，獲得所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑及其制備方法，所述壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑的組分及質(zhì)量份數(shù)包括：硼酸20-35份，碳酸鈉5-10份，甘油15-40份，水50-100份。該壓裂用耐高溫?zé)o機(jī)硼交聯(lián)劑應(yīng)用于油氣藏的壓裂改造可有效降低壓裂液對(duì)儲(chǔ)層造成的滲透率傷害，減少破膠劑用量，從而提高油氣藏的壓裂改造效果，且該交聯(lián)劑組成成分簡(jiǎn)單，不含任何腐蝕性危險(xiǎn)化學(xué)品，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的交聯(lián)劑存在組分多，含有過氧化氫、氫氧化鈉等危險(xiǎn)化學(xué)品等技術(shù)問題。
【IPC分類】C09K8/68
【公開號(hào)】CN105441057
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510882650
【發(fā)明人】陳紫薇, 楊浩偉, 隋向云, 程運(yùn)甫, 宗秀紅, 周震, 張潤澤, 曾曉輝
【申請(qǐng)人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日