[发明专利]硼交联剂组合物、硼交联剂及其制备方法以及含其的胍胶压裂液组合物

说明书

本发明提供了硼交联剂组合物、硼交联剂及其制备方法以及含其的胍胶压裂液组合物。以重量份计，该硼交联剂组合物包括：硼化合物10～15份；液态有机溶剂35～50份；四乙基五胺5～10份；固态多元醇2～5份；碱，以20wt％～50wt％的碱溶液计10份～15份；以及乙二醛，以40wt％的乙二醛水溶液计5份～38份。通过开发高效硼交联剂，有效降低胍胶压裂液中胍胶使用浓度，在保证压裂液性能正常的情况下，降低胍胶使用浓度，从而降低压裂液残渣含量，减轻储层伤害，达到降本增效的目的。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种硼交联剂组合物、硼交联剂及其制备方法以及含其的胍胶压裂液组合物。

背景技术

水力压裂是油气井增产、注水井增注、提高油气井产能和采收率的重要增产措施之一。水力压裂通过高压泵车，利用高粘压裂液把超过地层吸收量的压裂液注入井中，井底附近形成高压，压力超过地应力及岩石的抗拉强度时地层形成裂缝，继续将带有支撑剂的压裂液注入缝中，裂缝延伸并得到支撑剂的填充，停泵后，压裂液破胶返排，而支撑剂留在裂缝中，地层中形成足够长的具有一定宽度和高度的高导流率填砂裂缝，提高了油气层的渗透率，增加了油气井产量。

压裂液作为水力压裂改造油气层过程中的工作液，起着传递压力、形成裂缝、携带支撑剂，以及压裂完成后破胶水化降低粘度、保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝的作用。压裂液性能的好坏是关系到压裂施工的成败和影响压后增产效果的一个重要因素。储层改造中使用最为广泛的压裂液是以胍胶为稠化剂，硼、锆等为交联剂所形成的冻胶体系。硼交联胍胶冻胶具有较高的粘度，良好的剪切恢复性能，优异的支撑剂包裹及输送性能。但是，胍胶压裂液残渣含量较高，容易对基质渗透率和支撑裂缝造成伤害影响储层改造效果。

胍胶稠化剂水不溶物等是胍胶压裂液残渣的主要来源，目前主要通过以下两个途径降低胍胶压裂液的残渣含量：(1)对胍胶分子进行改性，提高胍胶纯度，从而降低水不溶物含量；(2)优化压裂液配方，降低稠化剂胍胶浓度，从而降低残渣含量。研究表明，通过开发高效硼交联剂可以实现稠化剂胍胶浓度的有效降低，目前主要通过硼酸盐与有机配体络合实现交联效率的提高，但是降低胍胶浓度有限。

中国专利CN 102775979 A介绍了一种用于降低压裂液中胍胶使用浓度的高效交联剂及其制备方法，通过加大交联离子空间作用距离，降低了交联反应对环境中稠化剂浓度的要求。该交联剂原料组分为硼酸盐、氢氧化钠、碳酸钠、苯硼环状化合物。利用本交联剂可以在保证同等使用性能前提下，将胍胶稠化剂使用浓度较常规体系减少25％。该交联剂制备技术通过引入苯硼环状化合物，增加交联离子空间作用距离，降低稠化剂浓度，但是苯硼环状化合物价格昂贵，不能有效实现工业化推广应用，并且该技术并未明确增稠剂胍胶的使用浓度，应用前景不佳。

因此，存在开发高效硼交联剂以有效降低胍胶浓度，从而降低储层伤害，提高储层改造效果，增加油气井产量的需要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种硼交联剂组合物、硼交联剂及其制备方法以及含其的胍胶压裂液组合物，以解决现有技术中胍胶压裂液中胍胶使用浓度偏高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种硼交联剂组合物，以重量份计，硼交联剂组合物包括：硼化合物10～15份；液态有机溶剂35～50份；四乙基五胺5～10份；固态多元醇2～5份；碱，以20wt％～50wt％的碱溶液计10份～15份；以及乙二醛，以40wt％的乙二醛水溶液计5份～38份。

进一步地，上述硼化合物为硼酸和硼砂中的任意一种或两种。

进一步地，上述液态有机溶剂为醇溶剂，优选醇溶剂为乙二醇、丁醇、戊醇、己醇中的任意一种或多种。

进一步地，上述固态多元醇为山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、N-甲葡糖胺中的任意一种或多种。