[发明专利]一种超低浓度羟丙基胍胶压裂液及其制备方法在审
申请号: | 201410785050.5 | 申请日: | 2014-12-16 |
公开(公告)号: | CN105754575A | 公开(公告)日: | 2016-07-13 |
发明(设计)人: | 贾文峰;陈作;姚奕明;蒋廷学;张旭东;王宝峰;魏娟明;杜涛;徐胜强;曲海 | 申请(专利权)人: | 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院 |
主分类号: | C09K8/68 | 分类号: | C09K8/68 |
代理公司: | 北京思创毕升专利事务所 11218 | 代理人: | 赵宇 |
地址: | 100728 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 浓度 丙基 胍胶压裂液 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域,更进一步说,涉及一种超低浓度羟丙基胍胶压裂液及其制备方法。
背景技术
羟丙基胍胶是目前国内外最为常用的水基压裂液稠化剂。常规压裂液羟丙基胍胶浓度为0.35%~0.6%,使用浓度高,破胶不彻底,破胶液返排率低,对储层基质渗透率和支撑裂缝伤害大。随着对非常规致密油气藏的大规模开发,对压裂液的低伤害性能要求越来越高,要求进一步降低压裂液稠化剂浓度,进而降低压裂改造对储层的二次伤害。
随着国内外水平井分段压裂增产技术的不断增加,对羟丙基胍胶的需求量不断增大。胍胶原材料主要受国外控制,价格波动较大,降低羟丙基胍胶使用浓度,可以降低压裂液成本,平抑供求矛盾。
因此,研发一种新型超低羟丙基胍胶浓度下压裂液,并使其制得的压裂液体系具有良好的耐高温耐剪切性能及良好的携砂性能,仍是本领域亟需解决的问题之一。
熊廷松等[熊廷松等,低浓度胍胶压裂液的性能研究与现场应用,青海石油,2013,1(31),78-82.]报道了低浓度胍胶压裂液可在0.2%胍胶浓度下满足80℃地层压裂施工携沙的要求,并且破胶液残渣含量明显减少,起到降本增效的作用。但实践中,还需进一步降低羟丙基胍胶浓度,提高压裂液的耐温性。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种用于油气田储层压裂改造过程中使用的超低浓度羟丙基胍胶压裂液及其制备方法,此压裂液体系可在低浓度羟丙基胍胶(≥0.15%)下实现有效交联,并且具有较好的耐温耐剪切性能,可满足60~120℃油气田压裂。
本发明提供一种超低浓度羟丙基胍胶压裂液,以体积份数计,其中包括97~98.5份羟丙基胍胶水溶液,优选98~98.2份,以及0.5~1份交联剂,优选0.7~0.9份。
所述羟丙基胍胶水溶液中羟丙基胍胶的重量浓度为0.15%~0.25%。
其中,所述交联剂包含有以重量份数计的下列组分:
酰胺类化合物20~30份;水40~60份;乙二醇50~100份;硼酸13~25份;正丁醇20~30份;醛类化合物30~40份。
所述酰胺类化合物选自N-乙基对甲苯磺酰胺、2-(三甲基硅基)乙磺酰胺、1,1-环己基二乙酸单酰胺、N-丁基苯磺酰胺中的至少一种。
所述醛类化合物选自乙二醛、戊二醛、己二醛中的至少一种。
所述交联剂的制备方法可包括以下步骤:
1)将所述正丁醇和所述乙二醇搅拌混合均匀,在搅拌条件下加入所述硼酸,然后用分水器进行分水,直到反应结束;
2)冷却到室温,向分离水后得到的混合物中加入所述酰胺类化合物,在110~130℃条件下搅拌反应3~5小时;
3)停止加热,再加入所述水和乙二醇稀释;在得到的混合物中加入所述醛类化合物,搅拌均匀,室温静置,得到所述交联剂。
其中,步骤1)所用乙二醇和步骤3)中所用乙二醇的重量比例为3:1~5:1。
本发明提供的超低羟丙基胍胶压裂液还可包括pH调节剂、助排剂、防膨剂和杀菌剂等中的至少一种。本发明所采用的的上述pH调节剂、助排剂、防膨剂和杀菌剂等为本领域制备羟丙基胍胶类压裂液常用试剂,其添加量可由本领域技术人员据情况进行调整。
本发明中所采用pH调节剂可包括碳酸钠和碳酸氢钠的混合物(可以任意比例混合,优选重量比为:10:1)或者二者混合物的水溶液(当为二者混合物的水溶液时,二者可以任意比例混合,优选重量比为:10:1),所述羟丙基胍胶水溶液的pH可为10-11,优选11。
本发明还提供一种超低浓度羟丙基胍胶压裂液的制备方法,其包括以下步骤:
在所述羟丙基胍胶水溶液中加入包含所述交联剂在内的组分,搅拌均匀形成所述超低浓度羟丙基胍胶压裂液。
具体地,所述制备方法可包括:在搅拌条件下,在水中加入KCl,然后缓慢加入羟丙基胍胶,再加入pH调节剂调节pH值为10~11,搅拌30min,得到羟丙基胍胶水溶液。
在搅拌条件下,分别加入助排剂、防膨剂和杀菌剂,搅拌10min,在30℃条件下静止放置2小时,得到羟丙基胍胶压裂液基液。
向上述羟丙基胍胶压裂液基液中加入所述交联剂,搅拌混合均匀形成所述超低浓度羟丙基胍胶压裂液。
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