[发明专利]一种压裂用改性纤维、该改性纤维的混注装备及混注方法

说明书

本发明涉及油气田开发技术领域一种压裂用改性纤维、该改性纤维的混注装备及混注方法，其中压裂用改性纤维包括基础纤维和纤维改性剂，纤维改性剂通过如下质量组份的原料制剂：磷酸型单烷氧基类钛酸酯偶联剂0.1‑2％、二丁基羟基甲苯0.2‑2％、亲水油剂5‑20％、正辛醇5‑10％、助剂0.5‑10％，余量为水；上述原料制剂混合后在40—50℃水浴下搅拌2‑4h后制得压裂用纤维改性剂；压裂用纤维的改性方法为：将基础纤维与压裂用纤维改性剂充分混合浸润，使压裂用纤维改性剂均匀覆在纤维表面，静置1—1.5小时，然后将纤维在40‑60℃的烘箱中烘干即制得压裂用纤维。本发明的改性纤维具有亲水分散性好，使纤维在压裂液中呈空间网络结构，避免纤维使用中集中上浮和缠绕打结的的优点。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种压裂用改性纤维、该改性纤维的混注装备及混注方法。

背景技术

水力压裂的主要目标是在油气藏中形成一定长度的人工渗流通道，需要裂缝具有稳定的几何形态和较高的导流能力，通常认为支撑剂在人工裂缝内需连续、均匀铺置。但是，压裂液破胶残渣、支撑剂破碎颗粒等会堵塞孔道，以及支撑剂嵌入等造成了裂缝内部污染， 往往使裂缝导流能力大大降低。

为增加裂缝导流能力，近几年，国内外广泛采用了一种称为“高导缝”压裂的新工艺，在南美、中东等多个地区已应用超过3800 井次。高导缝压裂是指在加砂过程中，通过采取以支撑剂柱塞方式泵入，先泵入一段混入纤维的支撑剂，再泵入一段纯交联液，以此作为一个加砂脉冲周期，进行反复交替循环加砂。通过这种特殊的纤维压裂液、独特的泵注程序，使普通的支撑剂颗粒聚结成团，从而可在支撑剂充填层内形成高导流能力通道，比常规裂缝导流能力高出几个数量级。与常规压裂方案相比，高导缝压裂通常需要将一定量的纤维加入到压裂液中，通过添加纤维来实现对支撑剂的成团、悬浮、携砂、固砂。压裂液中的纤维通过均匀分散的状态形成空间交联网状结构，通过物理手段运移、悬浮和置放支撑剂，提高压裂液的携砂能力，能将支撑剂携带到裂缝更深处，因此，该工艺要求纤维在清水或者压裂中具有较好的自分散能力。但常规的工业化基础纤维，往往没有结合压裂施工的实际，配合高导缝压裂时，通常会出现纤维缠绕打结、浮在压裂液表面，纤维无法有效携砂等问题，影响了压裂施工的成功率及有效率。

发明内容

本发明针对现有的高导缝压裂技术中的常规纤维不能满足压裂施工的使用要求，提供一种压裂用改性纤维，以提高纤维在压裂液中的分散性和悬砂能力。

为实现本发明的目的，本发明首先提供一种压裂用改性纤维，包括基础纤维和纤维改性剂，所述纤维改性剂通过如下质量组份的原料制剂：磷酸型单烷氧基类钛酸酯偶联剂0.1-2％、二丁基羟基甲苯0.2-2％、亲水油剂5-20％、正辛醇5-10％、助剂0.5-10％，余量为水；上述纤维改性剂的原料制剂混合后在40—50℃水浴下搅拌2-4h 后制得压裂用纤维改性剂；所述压裂用纤维的改性方法为：将基础纤维与压裂用纤维改性剂充分混合浸润，使所述压裂用纤维改性剂均匀覆在纤维表面，静置1—1.5小时，然后将纤维在40-60℃的烘箱中烘干即制得压裂用纤维。

本发明的压裂用改性纤维，具有配制搅拌不起泡，高效增塑润滑的作用，纤维通过改性处理后，加强了纤维的亲水分散性，并在压裂液中呈分散状，并使纤维在压裂液中呈空间网络结构，携砂能力好，避免在压裂液中缠绕打结和集中上浮的问题；并且该工艺具有处理步骤简单、操作方便、成本低廉的优点。

优选的，所述亲水油剂亲水硅油剂、亲水自乳化硅油、亲水双氨基硅油和聚醚改性硅油中的一种或一种以上任意比的组合。

优选的，所述助剂为丙二醇、丙三醇、丁醚、乙二醇中的一种或一种以上任意比的组合。

优选的，所述基础纤维与纤维改性剂的混合浸润方法为将基础纤维浸没入纤维改性剂中并泡透，常温下静置1—1.5小时，然后将纤维用筛网捞出进行后序的烘干。