[发明专利]一种压裂液及其应用

说明书

本发明公开了一种压裂液，其由盐酸、聚丙烯酰胺类聚合物、有机钛锆交联剂、缓蚀剂和水组成。根据本发明提供的压裂液，具有优良的耐高温剪切性能，对油田高温深井碳酸盐岩储层酸压改造能够提供强有力的工艺技术支持，在低渗透碳酸盐岩储层油气资源的开发中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及油田储层改造技术领域，具体涉及一种压裂液。

背景技术

酸化压裂是碳酸盐地层增产增注的主要工艺措施，是指在井底压力大于地层破裂压力的条件下高压挤注酸液而压破地层，从而形成人工裂缝，使得注入的酸液在张开的裂缝中流动，并与裂缝壁面岩石发生反应，最终形成具有一定长度的酸蚀裂缝，酸化压裂结束后该裂缝不完全闭合，进而提高地层的导流能力，实现单井增产增注的目的。

酸化工作液及酸液添加剂的性能直接影响酸化压裂效果。为满足深度不断加大和温度越来越高储层的高效改造，交联酸酸压成为近些年来发展的热点技术。交联酸是酸液中的稠化剂，经酸性交联剂交联，形成三维网络状分子结构，达到使酸液体系粘度增加的目的。其中，作为交联酸主剂之一的酸性交联剂的性能对酸化压裂施工的成败影响较大。

目前有文献公开了“一种交联酸加砂压裂酸液”，它由稠化剂、交联剂、缓蚀剂、表面活性、稳定剂、盐酸及水组成，其中交联剂按质量比由氧氯化锆1%、甲醛80%和乙二醛19%组成，此交联酸加砂压裂酸液可在20%的盐酸中交联。所述压裂液的配方复杂，压裂液无法耐高温，且其交联剂中含有甲醛，甲醛易挥发，具有一定的毒性，生产的安全系数不高。有文献公开了“酸化压裂用酸液凝胶及其制备方法与应用”，由酸5-40%，聚丙烯酰胺类聚合物0.3-2.0%，无机交联剂0.03-1.5%，有机交联剂0.03-1.5%，其余为水。本发明酸化压裂用酸液凝胶用于70-120℃油田酸化压裂，但无法耐更高的温度；且其配方中的有机交联剂具有一定的毒性，对人体有害，生产的安全系数不高。CN102352235A中公开了一种压裂液，包括水、盐酸、CJ2-10酸液稠化剂、JL-10交联剂和缓蚀剂组成，但其高温剪切性能不高，无法在高温下使用。

目前，现有技术中提供的压裂液，其中的交联酸的耐高温剪切性能不理想，限制了其在高温碳酸盐岩酸压的应用。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种压裂液，其为交联酸酸化的压裂液，所述压裂液能够在高温下具有良好的剪切性能，在高温条件下仍然能够正常使用。

根据本发明的一个方面，提供了一种压裂液，其由盐酸、聚丙烯酰胺类聚合物、有机钛锆交联剂、咪唑啉缓蚀剂和水组成。

根据本发明提供的压裂液，由于盐酸、聚丙烯酰胺类聚合物、有机钛锆交联剂、咪唑啉缓蚀剂和水的协同螯合作用，使得所述压裂液在高温下具有较好的耐长时间剪切性能。

根据本发明，使用所述的有机锆钛交联剂，使得锆、钛和聚合物凝胶之间形成很强的络合键，将交联的聚合物凝胶牢固地结合在一起，最后得到交联的网状结构的聚合物凝胶，进一步提高了交联的聚合物凝胶的交联密度和交联强度，改善生成的压裂液耐温性和耐剪切性；咪唑啉缓蚀剂与其他组分的配合使用，能够防止强酸条件下的腐蚀，且不会影响聚合物与交联剂之间的交联反应。

根据本发明所述的压裂液的一个具体实施例中，所述聚丙烯酰胺类聚合物为丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸钠的共聚物，所述聚丙烯酰胺类聚合物，数均分子量为200～1000万，优选500-800万。所述丙烯酰胺类聚合物中丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸钠单元的摩尔比为7:1-7:5。在一个具体的实施例中，所述丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸钠（AMPS）单元的摩尔比为7:3。