[发明专利]一种连续混配压裂液体系

说明书

技术领域

本发明属于石油工程技术领域，具体涉及一种连续混配压裂液体系。

背景技术

近年来，随着储层改造对象越来越复杂，水力压裂规模越来越大，特别是致密油气藏和非常规储层的改造，对环境保护和施工成本提出了更高的要求。目前在川渝地区的各类压裂施工中，一般是拉罐备水，然后在井场配制好后，再进行压裂作业。在规模较小时，这种配制工艺的缺点不够明显，然而在大规模施工中，这种方法已无法满足日益严格的环保要求和成本控制。主要表现在：一是压裂液罐在施工后期，罐内余量无法全部进入地层而造成巨大浪费并对后期处理带来巨大的环保压力和成本压力；二是提前配制压裂液，施工准备时间长，延长了施工周期，增加了配液人员的劳动强度；三是需要较大的井场面积，占有更多的储罐，大大增加了人工成本和运输费用。

针对存在的问题，国外公司早在上个世纪80年代就提出和实践了现场即配即注的配液施工工艺，从速溶添加剂、配液设备和在线液体质量监测方面进行了大量研究，目前该套技术已非常成熟。在国内早在上个世纪90年代初，天然气研究院原青民撰文指出压裂液连续配注技术是一种新的现场施工方式，具有施工方便、性能稳定可调、节约费用、有利环保等多方面的优点。但当时主要是将胶凝剂粉剂改为油浆，由于其它条件限制并未得到推广。近年来，随着业内对此技术的重视程度增加和装备制造技术的发展，连续配注技术得到了较大的发展，本世纪初，长庆油田使用速配胍胶进行了连续配注作业。川庆钻探有限工程公司井下作业公司于2009年开始进行连续配注装备的购置和速溶胍胶技术的研究，取得了较好的成果。但近几年储层改造单井规模越来越大，特别是非常规气储层的改造，要求施工排量达到10m³/min，对液体体系也提出了更多要求：迅速起粘、添加剂种类少、配制简单。

发明内容

本发明目的是提供一种连续混配压裂液体系，旨在降低配液成本，减小环境污染、减少储罐数量和井场面积、缩短施工周期、提高生产效率。

本发明的技术方案为：一种连续混配压裂液体系，其重量百分比组成为：速溶胍胶0.2～0.55%、多功能液态添加剂0.3～0.6%、pH调节剂0.2～0.5%、破胶剂0.02～0.1%、交联剂0.15～0.3%，余量为水。

所述速溶胍胶：目前，国内外大多数油田压裂使用的稠化剂为羟丙基胍胶或改性羟丙基胍胶。一般羟丙基胍胶使用时，不易分散，易起“鱼鲕”；改性羟丙基胍胶配液时，分散快，但溶胀慢，循环时间长，且需添加柠檬酸才能实现胍胶溶胀，给配液作业带了极大不便。本发明筛选了多种胍胶，最终选择了南充正达化工研究所生产的速溶胍胶。实现了胍胶易分散、快速溶胀：连续高速搅拌3min基液粘度≥充分溶胀后基液粘度的85%、低残渣等特点。使用温度低于90℃，速溶胍胶浓度为0.15%～0.2%，连续高速搅拌3min，170S^-1下基液粘度为30～60mPa·S^-1；温度为90℃～120℃时，胍胶浓度为0.3%～0.4%，连续高速搅拌3min，170S^-1下基液粘度为75～120mPa·S^-1。

所述多功能液态添加剂：集杀菌、助排、防膨、耐温、调pH功能为一体的液态添加剂。常规压裂液工作液助剂有：杀菌剂、助排剂、粘土稳定剂、温度稳定剂。种类繁多，用量大，影响了配液进度。为了简化配液程序，配合连续混配车使用，本发明研制了一种多功能液体添加剂，同时具有杀菌、助排、防膨、耐温、调pH等作用。其配制过程如下：常温下，搅拌的同时依次加入2%～3%氯化异氰尿酸TCCA、40%～50%有机粘土稳定剂TDC-15（广汉华星新技术研究所生产）、2%～5%OP-10、3%～5%十二烷基二甲基苄基氯化铵、20%～30%NaHS₂O₃、7%～33%H₂O，混合均匀即可。

所述pH调节剂：10～20%碳酸钠与10%～30%氢氧化钠混合制备。

所述破胶剂：过硫酸钾或过硫酸铵。

所述交联剂：由A、B两种组份组成，主剂A组份由硼酸盐和配体反应生成，硼酸盐为十水硼酸钠，加量为10～30重量%，配体为二乙醇胺或三乙醇胺，加量为3～5重量%，辅剂B为10～20重量%NaOH溶液；A、B两种组份的重量比为25:5。