[发明专利]一种适用于硼交联胍胶压裂液的非氧化破胶剂、硼交联胍胶压裂液及回收利用方法

说明书

本发明涉及一种适用于硼交联胍胶压裂液的非氧化破胶剂、硼交联胍胶压裂液及回收利用方法。所述的破胶剂为与硼强亲和的物质，破胶剂结构中含有一个仲胺基(‑NH‑)和至少五个顺位活性羟基。本发明的葡破胶剂为中性聚合物颗粒，加入到压裂液中不影响交联效果，具有较好的非氧化破胶效果，适用于常规胍胶，且对硼的吸附量不受溶液中其他离子的影响。非氧化破胶不破坏胍胶的分子链，破胶液经处理后能够重复使用，且破胶剂回收后可通过洗脱方式再生。这种非氧化破胶方法具有节省化工原料、降低压裂成本，保护环境等优点。

技术领域

本发明涉及一种适用于硼交联胍胶压裂液的非氧化破胶剂、硼交联胍胶压裂液及非氧化破胶方法，属于油田压裂液技术领域。

背景技术

胍胶压裂液因具有原料来源广泛、基液黏度高、交联性能良好、施工经验成熟和配套设施完善等优势被广泛使用。压裂完成后，携砂液要快速破胶成水，以便压裂液快速返排。目前现场使用的胍胶压裂液破胶剂可归为以下三类：1、过氧化物破胶剂，如过硫酸铵、过硫酸钾等，具有使用范围广的优点，但破胶液残渣含量高、硫酸根容易与地层反应产生钡锶沉淀堵塞地层；2、酶破胶剂，通过催化聚糖水解使聚合物分子链断裂，降低压裂液的黏度而破胶，具有环境污染小、适用于敏感储层的优点，但其活性与温度密切相关，在高温下易失活，使用条件苛刻；3、胶囊破胶剂，由囊衣和囊芯(破胶剂)构成，具有延迟破胶、破胶剂浓度高、储层伤害小等优点，其囊衣由高分子材料构成，可阻止压裂过程中破胶剂提前释放。以上三类破胶剂都是通过氧化作用使聚合物分子链断裂，降低压裂液黏度而破胶。

如，中国专利文献CN103160269A公开了一种水基胍胶压裂液，所述水基胍胶压裂液包括如下组分：胍胶衍生物、交联剂、破胶剂、增稠剂、pH值调节剂和水。交联剂为无机硼，破胶剂为过硫酸盐。

中国专利文献CN105038757A公开了一种采用油田污水配制的冻胶压裂液及其制备方法，该冻胶压裂液包括以下重量百分比的组分：水质调节剂0.01％～1％、杀菌剂0.01％～0.5％、稠化剂0.1％～0.8％、交联剂0.1％～0.5％、破胶剂0.01％～0.5％，余量为油田污水，破胶剂为过硫酸铵。

中国专利文献CN105670598A公开了一种过硫酸钾胶囊破胶剂的制备方法，囊衣具有隔水耐温作用，可阻止破胶剂提前释放，使破胶剂在压裂液泵入初期不发挥作用，减小破胶剂对压裂液流变性能的影响。

上述压裂液及破胶剂均是通过过氧化物氧化来实现破胶的，破胶液残渣含量高、硫酸根容易与地层反应产生钡锶沉淀堵塞地层。

中国专利文献CN104789204A公开了一种生物酶破胶剂，所述压裂液包括如下组分：植物胶、粘土稳定剂、破乳剂、助排剂、交联剂、破胶剂和水。交联剂为硼砂，破胶剂为β-甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶。与过氧化物破胶剂相比，酶破胶剂对储层伤害小，本身也易于降解，但其存在破胶时间难以控制的问题，酶破胶受温度影响密切，温度条件苛刻，适用范围窄。

现有非氧化破胶技术是缓释酸破胶，大部分是通过调节体系的pH值来达到破胶目的。无论是硼酸、硼砂还是有机硼交联剂，与胍胶形成冻胶的有效交联成份均为B(OH)₄^-，根据化学平衡移动原理，调节压裂液pH值就可以控制B(OH)₄^-浓度，当B(OH)₄^-浓度低于一定值时，交联冻胶转化为胍胶基液，从而实现非氧化破胶。但是，目前的缓释酸破胶技术还不成熟，可利用的缓释酸种类少，一般固体缓释酸分子本身具有酸性，无法与胍胶压裂液所需碱性条件相匹配，此外酸与碳酸盐易反应，因而不适用于碳酸盐岩油气层。