[发明专利]一种低温活化剂和低温压裂液体系

说明书

本发明公开了一种低温活化剂及低温压裂液体系，所述的低温活化剂是由聚胺化合物、小分子有机胺和水复配而成。所述低温压裂液由低温活化剂、羟丙基胍胶(一级)、有机硼交联剂、粘土稳定剂、助排剂和破胶剂组成。所述低温压裂液在5℃～52℃的低温储层压裂改造中，通过调节低温活化剂加量，可使低温压裂液破胶时间在2h～12h范围内可控，破胶液粘度降低，表观粘度≤5mPa·s，残渣含量≤200mg/L。

技术领域

本发明涉及一种低温活化剂和低温压裂液体系，属于油田增产改造领域。

背景技术

近年来，我国陆上及海上探明储藏大部分为低(特低、超低)渗透油气藏，其中包括相当数量的煤层气、致密油/气、页岩油/气、天然气水合物等非常规油气藏。其中相当一部分非常规储层具有埋藏浅、储层温度较低等特点。如山西长治煤层气一般井深800m～1000m，储层温度20℃～25℃；吐哈三塘湖区块一般井深1500～1700米左右，井温仅40℃～55℃，属于低温低孔低渗型储层；天然气水合物埋藏浅，通常位于水深大于300m的海底以下0～500m、永久冻土区地表以下200～2000m海浅层，储层温度较低，一般为5～15℃。

压裂液体系中一般会加入一定量的过硫酸盐等氧化剂作为破胶剂，此类破胶剂在水基压裂液中应用范围最为广泛，其通过热分解产生具有氧化性的自由基，其自由基与植物胶中的糖苷键进行作用，将糖苷键氧化断裂，从而达到对压裂液破胶的目的。对于过硫酸盐体系，破胶速度取决于其分解速率，分解速度又取决于温度的高低。一般来讲，当储层温度＞52℃，破胶剂过硫酸盐分解速率较快，半衰期较短，通过调节加入浓度可在规定时间能达到破胶。但是在低温(5℃～52℃)储层条件下，破胶剂分解速率极慢，压裂液破胶困难或难以破胶，不利于压后返排，容易造成储层伤害、渗透率下降等问题。

专利CN103484092A给出了一种低温压裂液体系，但是仅适应于对15℃～35℃的原油储层进行压裂改造。专利CN108587593A由盐酸、柠檬酸、醋酸和葡萄糖酸中的一种或几种混合而成制备了一种低温激活剂，发明了一种以丙烯酰胺类聚合物为稠化剂的低温储层用滑溜水压裂液体系。以上两种低温压裂液体系或低温活化剂均不能满足5℃～52℃条件下低温储层改造的需要。

因此，在低温储层的压裂增产改造领域，急需一种低温活化剂和低温压裂液体系，适用于5℃～52℃低温储层的措施改造，具有破胶时间可控，破胶液粘度低，残渣含量低，储层伤害小的特点。

发明内容

本发明旨在提供一种针对低温储层改造增产的低温活化剂和由其组成的低温压裂液体系，克服了现用压裂液体系在低温储层不能破胶或破胶时间长，破胶不彻底、残渣含量高的缺点和问题。本发明所述的低温压裂液体系具有破胶时间可控，破胶彻底，破胶液粘度低，残渣含量低，储层伤害小的优点。

本发明还提供了所述低温压裂液的制备方法，及所述低温活化剂和低温压裂液在低温储层改造中的应用。

本发明一方面提供了一种低温活化剂，所述的低温活化剂的组份包括：聚胺化合物、小分子有机胺和水。小分子有机胺由于其分子量小，渗透性强，容易快速扩散到压裂液冻胶中，促进破胶剂的分解，使得压裂液破胶；聚胺化合物为支化型聚合物结构，分子量虽然较高，但分子链中含有多个叔胺基团，可以加速压裂液破胶。小分子有机胺弥补了聚胺化合物分子扩散慢的缺点，聚化合物弥补了小分子有机胺有效官能团少的缺点，两种化合物起到了良好的协同作用。

优选的，所述的聚胺化合物为具有如式(I)所示的叔胺结构的支化型聚胺结构，

其中，R为H、CH₂CH₂NH₂或CH₂CH₂N(CH₂CH₂NH₂)₂；n是选自28～49的整数。