[发明专利]压裂用亲水短切纤维的打散处理方法

说明书

技术领域

本发明是涉及压裂用亲水短切纤维的打散处理方法，属于石油勘探开发采油工程技术领域。

背景技术

纤维压裂技术是在压裂液中添加一定量的纤维，依靠均匀分散的纤维形成的网状互绕结构来固定支撑剂，以提高压裂液的携砂性能，使支撑剂在裂缝内均匀铺置，减少地层吐砂，防止支撑剂回流，及形成高效通道从而提高压裂改造效果的一种实用技术。

国内外页岩气压裂技术推动了纤维压裂技术的发展。辽河油田公司从1995年开始研究纤维压裂技术，进行了3种类型纤维的10多口井次的纤维压裂试验，取得了压裂施工成功的施工效果，但在压裂施工过程中加入的纤维易出现纤维漂浮在压裂液表面、打团不易分散、携砂性能低等影响纤维压裂效果的技术问题。因此，研发出一种新的压裂用纤维及其处理方法，使经处理后的纤维不再存在上述问题，成为本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明提供一种压裂用亲水短切纤维的打散处理方法。采用该方法制得的打散的压裂用亲水短切纤维易于进入水基压裂液，并能在水基压裂液中均匀分散、不成团，增强了水基压裂液的携砂性能，提高了纤维压裂效果。

本发明的另一目的在于提供经本发明所述方法制得的打散的压裂用亲水短切纤维以及含有该压裂用亲水短切纤维的水基压裂液。

为达到前述目的，本发明提供一种压裂用亲水短切纤维的打散处理方法，该方法包括将压裂用亲水短切纤维送至打散机进行打散；

其中，所述的压裂用亲水短切纤维是采用纤维表面处理剂对待处理的短切纤维进行喷涂、浸渍和/或淋潮湿处理后干燥得到的；

以总重量为100％计，所述纤维表面处理剂包括：亲水油剂5％～30％、偶联剂0.05％～2.0％、润湿性表面活性剂0.2％～1.0％、助剂0.05％～10.0％、稠化剂0.1％～0.8％及水余量；

优选地，所述的压裂用亲水短切纤维的长度为2～13mm；

更优选地，所述待处理的短切纤维的密度为1～1.38g/cm³、抗拉强度大于或等于400MPa和/或直径为10～80μm。

本发明首先对压裂用纤维进行亲水改性，使经改性后的纤维易于进入水基压裂液，并能在水基压裂液中均匀分散、不成团；其次，本发明通过打散机的打散作用使所得打散的压裂用亲水短切纤维更易进入水基压裂液，并能在水基压裂液中均匀分散、不成团，增强了水基压裂液的携砂性能，提高了纤维压裂效果。本发明通过实验证实在含纤维的0.45％羟丙基瓜胶压裂液中，加占压裂液重量比为35％陶粒支撑剂后，打散的压裂用亲水短切纤维较不打散的压裂用亲水短切纤维，陶粒的沉降时间提高3倍以上。

本发明方法所得打散的压裂用亲水短切纤维为通过改性的亲水短切纤维，其尺寸短，减少了纤维对设备的缠绕、提高了压裂液的携砂性能。通过对压裂用纤维的改性以及打散作用实现了压裂用亲水短切纤维均匀铺“砂”，防止了支撑剂回流，形成高效通道，提高了裂缝导流作用。

根据本发明的具体实施方案，在本发明所述的方法中，通过绞龙将压裂用亲水短切纤维送至打散机进行打散，绞龙输送的速度为5kg/min～30kg/min。通过绞龙可对压裂用亲水短切纤维定量输送，省时省力。

优选地，根据本发明的具体实施方案，在本发明所述的方法中，所述打散机包括壳体，以及在壳体内部固定设置依次连通的一级打散料仓、下料仓、倒置喇叭口、二级打散下料机及吹出仓，所述吹出仓设置用于将所得打散的压裂用亲水短切纤维吹出的风机；

所述一级打散料仓内设置电机带动的两反转辐条；

所述二级打散下料机内设置由电机带动旋转的垂直设置的轴，该轴的末端固定连接悬挂的凹面朝上的打散盘，在该打散盘内设置条状突起，在靠近所述轴的末端处设置由伸缩元件连接的连接在所述轴上的打散锤；优选地，所述伸缩元件为弹簧；

所述一级打散料仓、下料仓、倒置喇叭口、二级打散下料机及吹出仓均设有进料口和出料口且所述吹出仓的进料口为正喇叭口，所述一级打散料仓的出料口与所述下料仓的进料口连接，所述下料仓的出料口与所述倒置喇叭口的大口端进料口连接，所述倒置喇叭口的小口端出料口与所述二级打散下料机进料口连接，所述二级打散下料机的出料口与所述吹出仓上设置的正喇叭口的小口端进料口连接；