[发明专利]一种延迟交联压裂液组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种延迟交联压裂液组合物，具体地，涉及一种延迟交联聚丙烯酰胺聚合物压裂液组合物。

背景技术

延迟交联技术是油气井水力压裂施工中的一项重要技术，该技术使得在线混配的压裂液在井筒中流动时不交联，只用一定量的增稠剂就可使压裂液具有一定的粘度以携带支撑剂，因此压裂液中的聚合物剪切降解不严重；压裂液进入地层后，发生交联反应，压裂液粘度增加，有利于在地层中造缝。

目前，应用于油气井压裂的延迟交联水基压裂液，主要是以天然植物胶-有机硼交联剂组成的延迟交联压裂液体系。

聚丙烯酰胺类聚合物作为新型的压裂用合成增稠剂，具有价格低廉、增稠能力强、破胶性能好、残渣少等特点。然而，与天然植物胶相比，丙烯酰胺类聚合物不耐剪切，更需要延迟交联技术降低增稠剂在井筒运移过程中的剪切损耗。

但是，目前尚无有效的延迟交联剂与之组成延迟交联压裂液组合物。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中针对聚丙烯酰胺类增稠剂没有有效延迟交联性能的缺陷，提供了一种延迟交联压裂液组合物，具体地，提供了一种延迟交联聚丙烯酰胺聚合物压裂液组合物。

本发明提供了一种延迟交联压裂液组合物，该延迟交联压裂液组合物含有聚丙烯酰胺类聚合物、延迟交联剂、压裂助剂和水，其中，所述延迟交联剂由多价金属盐、乙二醛、甘油和水混配而成。

本发明提供的延迟交联压裂液组合物中，其中，所述延迟交联剂由多价金属盐、乙二醛、甘油和水混配而成，延迟交联剂在溶于水后，缓慢释放出金属离子，在与聚丙烯酰胺类聚合物混配后，数分钟内形成均一的交联液，有效降低聚丙烯酰胺类聚合物的增稠性，从而降低了聚丙烯酰胺类聚合物在井筒运移过程中的剪切损耗。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种延迟交联压裂液组合物，该延迟交联压裂液组合物含有聚丙烯酰胺类聚合物、延迟交联剂、压裂助剂和水，其中，所述延迟交联剂由多价金属盐、乙二醛、甘油和水混配而成。

根据本发明，相对于100重量份的水，所述聚丙烯酰胺类聚合物的含量可以为0.2-0.8重量份，优选为0.3-0.6重量份；所述延迟交联剂的含量可以为0.1-0.6重量份，优选为0.2-0.4重量份；所述压裂助剂的含量可以为0.2-8重量份，优选为0.5-3.8重量份。

在本发明中，组成所述延迟交联压裂液组合物中除了含有聚丙烯酰胺类聚合物、延迟交联剂、压裂助剂之外，还含有水，此处的水没有具体限定，可以为天然水和人工制水，例如，天然水可以为河流、湖泊、大气水、海水和地下水等，而人工制水可以是通过化学反应使氢氧原子结合得到水，例如，人工制水可以为蒸馏水、去离子水或重水。而在本发明中，所述延迟交联剂除了由多价金属盐、乙二醛和甘油之外，还需要有水混配而成，此处的水优选为去离子水。

根据本发明，所述聚丙烯酰胺类聚合物可以为中低分子量的聚丙烯酰胺类聚合物，即该聚丙烯酰胺类聚合物的数均分子量可以为200万-1000万；优选地，该聚丙烯酰胺类聚合物的数均分子量可以为300万-600万。

根据本发明，所述聚丙烯酰胺类聚合物可以为阴离子聚丙烯酰胺（HPAM）、丙烯酰胺(AM)/丙烯酸钠(AA(Na))共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS(Na))共聚物和丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）共聚物中的一种或多种；更优选地，所述聚丙烯酰胺类聚合物可以为阴离子聚丙烯酰胺或丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠共聚物。

根据本发明，所述多价金属盐可以为三价及以上可溶于水的金属盐；优选地，所述多价金属盐可以为铝盐，例如可以为氯化铝、偏铝酸钠和硫酸铝钾中的一种或多种；所述多价金属盐可以为铬盐，例如可以为氯化铬；所述多价金属盐可以为锆盐，例如可以为氯化锆；所述多价金属盐可以为钛盐，例如可以为氯化钛。

根据本发明，在所述延迟交联剂中，多价金属盐、乙二醛、甘油和去离子水混配的方式及比例没有特别的限定，只要能够使乙二醛、甘油和多价金属盐与水形成均一相即可，优选情况下，组成所述延迟交联剂的多价金属盐、乙二醛、甘油和去离子水的重量比可以为1：1-4：1-4：0.5-2，优选为1：2-4：2-4：1-1.5，更优选为1：3：2.5：0.5。

根据本发明，所述压裂助剂可以选自杀菌剂、破胶剂、粘土稳定剂、pH调节剂和助排剂中的一种或多种。