[发明专利]一种低伤害小分子环保型压裂液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种低伤害小分子环保型压裂液及其制备方法。

背景技术

油田特低渗储层的有效开发主要依靠压裂技术，压裂液是压裂改造的重要组成部分和关键环节，具有一定的耐温耐剪切性能，而且低残渣低伤害的压裂液是目前压裂液研究的热点。

瓜胶压裂液由于其低廉的成本及其良好的耐温耐剪切性能在油田已经应用多年，但是其植物胶的特点使其残渣含量较高，对地层伤害较大，对于易受伤害的储层这种影响更为突出。专利《一种低伤害小分子瓜胶压裂液》ZL201110263461.4，涉及一种由基液和破胶剂、交联剂组成的低伤害小分子瓜胶压裂液，有效降低了压裂液对地层的伤害，提高了压裂改造的效果。

我们考虑以低分子瓜胶为反应原料制备一种用于低渗透油田的小分子压裂液，该压裂液体系具有常规交联聚合物压裂液的流变性，同时具有低残渣低伤害性能，不需要破胶剂，交联通过pH控制，具备天然硼交联的流变可逆性，压后在地层的中和作用下，降低压裂液pH值，来实现破胶目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低伤害小分子环保型压裂液及其制备方法，该压裂液具有常规交联聚合物压裂液的流变性，同时具有低残渣低伤害性能，不需要使用破胶剂，可以重复利用，是一种环保型压裂液。

为了达成上述目的，本发明的目的之一可通过如下技术措施实现：

一种低伤害小分子环保型压裂液，由100重量份的基液和0.5-0.8重量份的有机硼交联剂组成，其特征在于，所述基液由如下重量份配比的原料组成：

低分子瓜尔胶0.3-0.6      助排剂 0.3-0.5     粘土稳定剂  0.3-0.5  

pH调节剂     适量        灭菌剂0.03-0.1     高温稳定剂 0.1-0.3        

水  98-99；

所述有机硼交联剂由硼酸盐与10-30%（质量浓度）NaOH水溶液按100：5-100：10（重量份）的比例混合得到。

所述小分子瓜尔胶是指分子量为30-40万的改性瓜胶，其制备步骤为：将瓜尔胶或羟丙基瓜尔胶与水按10-15（重量份）：1000（体积份）的配比制得水溶液，加入0.1-0.5g/L的甘露聚糖酶降解上述水溶液至粘度为20-40mPa.s之间，然后升温至 80-90℃灭酶，反应停止，最后将该水溶液用G2#砂芯漏斗过滤并冻干干燥、粉碎制得粉末状低分子稠化剂，即小分子瓜尔胶；

所述助排剂为十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵；

所述粘土稳定剂为KCl、NH₄Cl或阳离子季铵盐类聚合物；

所述pH调节剂为Na₂CO₃、NaHCO₃或NaOH；

所述灭菌剂为甲醛或戊二醛；

所述高温稳定剂为Na₂S₂O₃。

所述硼酸盐含多羟基配体L₁、L₂，配体L₁为聚乙烯醇，配体L₂为甘油；

本发明的目的之二可通过如下技术措施实现：

一种制备低伤害小分子环保型压裂液的方法，按如下步骤进行：

按上述重量份配比，在水中加入低分子瓜尔胶、助排剂、粘土稳定剂，高温稳定剂，采用pH调节剂调节pH为10-12，再加入灭菌剂，然后与制得的有机硼交联剂以100：0.5-100：0.8的交联比交联即得冻胶状压裂液。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，得到的小分子瓜胶分子量分布更为集中加入高温稳定剂提高了压裂液的耐温性，小分子瓜胶既兼顾了压裂液的耐温耐剪切性能又能有效的降低压裂液对地层的伤害，无需破胶剂，而且能够重复利用，是一种环保型压裂体系。该压裂液体系在120℃、170s^-1剪切速率下剪切2h，粘度在50mpa.s以上；其对岩心基质伤害率最低15%，残渣含量最低116mg/L；首次交联及破胶后二次交联的压裂液100℃、170s^-1剪切速率下剪切1.5h，粘度均在50mpa.s以上，可重复利用。

附图说明  

图1为本发明实施例1压裂液在100℃、170s^-1剪切速率下的耐剪切曲线图。

图2为本发明实施例2压裂液在120℃、170s^-1剪切速率下的耐剪切曲线图。