[发明专利]一种基于液体聚合物在线连续配制的压裂方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水基压裂液配制及施工工艺，具体涉及一种基于液体聚合物在线连续配制的压裂方法。

背景技术

压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来已经历了巨大的演变。早期的增产处理是通过向汽油中添加形成足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,现场工程师开始采用胍胶及其衍生物基工作液,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液黏度的要求也比以前使用的线性凝胶所能提供的黏度要高。为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性能,开始采用硼、锆、钛等无机和有机金属离子交联线性凝胶。上世纪80年代,泡沫压裂液因其对地层伤害小而受到广泛研究和应用。20世纪90年代,人们通过使用高效化学破胶剂和降低聚合物浓度的方法来减少胍胶对地层的伤害。选择何种压裂液时主要考虑的因素包括安全、易得,混配和使用方便,和地层的相容性,返排能力以及成本。按照组成不同,压裂液可分为:(1)油基或水基,(2)油水混合物组成的乳状液,(3)油基或水基泡沫(氮气或二氧化碳)体系。

压裂液是压裂技术的重要组成部分，是决定压裂成败的关键。水基压裂液具有成本低、安全性高等优点，使用最为广泛。水基压裂液是以水作溶剂或分散介质，向其中加入稠化剂（植物胶—胍胶、田菁、魔芋；纤维素衍生物；合成聚合物）、根据油藏需要和流体需要还要补充添加剂配制而成。当前水基压裂液的使用最为广泛普及，约占压裂液市场的90％，成为油气藏的主要增产、增注措施。

从压裂发展历史和过程看，主要的水基压裂液包括如下几种方式：1.聚合物交联压裂液。2.粘弹性压裂液。3.清水压裂。聚合物水基压裂液,其大致可分为3种类型:(1)天然植物胶压裂液;(2)纤维素压裂液;(3)合成聚合物压裂液。

其中聚合物交联的压裂液都是通过聚合物（主要是固体粉剂）溶解均匀后，加入添加剂，并采取添加各种交联剂，产生较高的井下最终粘度和更好的施工效率。施工过程是，一般要提前将压裂液的主剂聚合物在配制站用清水配制好，用罐车拉到现场，或者在现场池子、罐等容器中配制好，这样就需要花费很多的时间、费用、程序先将聚合物溶解好，然后要根据压裂液特性需要，溶解过程中加入一些提高压裂液性能的添加剂，防膨剂，杀菌剂，助排剂等，然后在混砂车中交联裹砂支撑剂用泵注入油气藏，

清洁压裂液和清水压裂液配制方法也是提前用形成压裂液的药剂和清水一起在配制站和配制池等容器中配制好，然后用泵注入，在混砂车中和支撑剂均匀混合后，携带支撑剂一起进入地层。

综合上述的水基压裂液的配制和施工工艺描述，水基压裂液在配液及施工工艺方面仍存在不足：

1.上述压裂液都是先配制好，再施工，时间和工序比较繁琐，需要时间和费用大，效率低。

2.清水压裂液携带支撑剂不会太多，一般不超过5％。

3.采取交联压裂液体系施工的缺陷,还有破胶不完全,凝胶易存在油藏中，破胶不彻底，残渣残留在裂缝内，严重降低支撑剂充填层的渗透率,从而伤害产层,油藏保护性不好，导致压裂效果变差。

4.聚合物压裂液，因特殊情况无法施工，配制好的压裂液、交联液等会过期变质导致大量的浪费，还会造成废液处理困难，给周边环境造成压力。

随着油田发展压裂措施的规模越来越大，几千方到上万方的压裂液进行大规模高水平的压裂施工，配制时间长，管理程序复杂，如采取常规压裂液配制施工，施工成本非常大。如何实现快速配制并有高水平的携带支撑剂的能力的压裂操作方式的发明迫在眉睫。

发明内容

为了克服现有常规压裂液配制和施工工艺的缺点，满足压裂工艺发展的需求，本发明的目的在于提供一种基于液体聚合物在线连续配制的压裂方法，该发明可以广泛应用于油井、气井、水井等各种井的压裂措施，也可用于页岩气、煤层气高砂比的压裂工艺中，完善现压裂工艺；本发明将配制和施工紧密的结合在一起，可实现连续配制和施工，操作十分简便，并能够满足稳定携带支撑剂，达到携砂比高于15％的能力，现场可达100％，室内直至250％。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于液体聚合物在线连续配制的压裂方法，包括以下步骤：

步骤一、连接压裂施工管线，清水试压，压开地层；

步骤二、选取聚合物，通过在线添加的方式，将聚合物用比例泵直接抽汲到混砂车，同时用另一台比例泵将水注入到混砂车中，聚合物和水混合形成压裂液，压裂液中聚合物的体积使用浓度≤30％，