[发明专利]一种节能环保型生物胶压裂液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种节能环保型生物胶压裂液，所述稠化剂为以生物菌种为原料，经发酵培养而成的稠化剂，该菌种可选择为嗜碱菌；破胶剂为金属蛋白酶，调节剂为生物水质调节剂聚合肽，具有良好的耐温性、流变性、低残渣、低伤害、低摩阻、携砂好、返排液可反复使用等特性，节约大量水资源，减少废液处理，很好地解决了压裂废液回收再利用难题。

技术领域

本发明属于开采领域，特别涉及一种节能环保型生物胶压裂液及其制备方法和应用。

背景技术

石油开采是国民经济中重要的组成部分，尤其是在全球能源紧缺的大背景下，进一步提高石油开采效率是非常重要的事情。压裂是用压力将地层压开，形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、增注措施，主要应用于低渗透油气藏、碳酸盐油气藏。水基压裂液是压裂施工中用到的工作液，是由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定化学体系，它起着增大井筒的导流能力，提高油气井产能的作用。压裂液应用必备的条件是粘度高、摩阻低、滤失量少、残渣少、对地层伤害小、配制简便、材料来源广、成本低。

现有技术中常见的压裂剂的组成是高分子添加剂包括胍胶及胍胶衍生物，近年来逐渐研发出了纤维素作为稠化剂的压裂剂，如在CN201610045723.2中就公开了一种压裂液，压裂液含有稠化剂I、稠化剂II、粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂、交联剂、破胶剂和水，其中，稠化剂I为非离子聚丙烯酰胺，稠化剂II为羟乙基羧甲基纤维素。还涉及一种压裂液的制备方法，包括：(1)在搅拌下，向水中加入稠化剂I和稠化剂II，然后加入粘土稳定剂、杀菌剂、pH调节剂，搅拌均匀后得到原胶液，然后静置3-5h；(2)加入破胶剂，再加入交联剂，得到压裂液，其中，稠化剂I为非离子聚丙烯酰胺，稠化剂II为羟乙基羧甲基纤维素。该压裂液，由于含有非离子聚丙烯酰胺和羟乙基羧甲基纤维素两种稠化剂，稠化剂用量小、耐温抗剪切性能好、破胶彻底、残渣含量低，且原料廉价易得，压裂液成本低。

生物基压裂剂也是最近的研究热点之一，CN201711019677.X公开了一种利用微生物降低纤维素压裂液伤害的方法，该方法包括以下步骤：纤维素降解菌的初步筛选；纤维素降解菌的优选；纤维素降解菌注入量的优选；现场试验及效果的评价。本发明具有实施工艺简单、可操作性强和投资成本低的优点，因此有利于现场推广应用；本发明注入的纤维素降解菌以及其培养基无毒无害，因此不存在腐蚀管道和对地层造成损害等问题；同时本发明现场实施效果良好，现场实施后，现场压裂液的残渣量小于10mg/L、返排时间小于50h、返排率达到95％以上、返排液粘度降低到3mPa·s以下。

但是整体来看，现有的压裂剂不够节能环保，施工工艺复杂，生产效率不高，综合成本比较高，一种节能环保型生物胶压裂液是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，研制出种节能环保型生物胶压裂液及其制备方法和应用。具体内容如下：

一种节能环保型生物胶压裂液，包含稠化剂，破胶剂和调节剂。

作为优选，所述稠化剂为生物稠化剂，破胶剂为生物胶破胶剂，调节剂为生物水质调节剂。

作为优选，所述稠化剂为以生物菌种为原料，经发酵培养而成的稠化剂，破胶剂为金属蛋白酶，调节剂为生物水质调节剂聚合肽。

作为优选，所述原料的重量分数为：破胶剂100份，稠化剂1-10份和调节剂1-10份。

一种上述的节能环保型生物胶压裂液的制备方法，包括如下制备工艺：

(1)在清水或者返排液中加入调节剂，冲释均匀即可，得到活化水，其中调节剂重量为水的0.02～0.05wt％；

(2)在活化水中加入稠化剂，稠化剂重量为活化水的1.5-2.5％；

(3)加砂，随后加入破胶剂，即可获得节能环保型生物胶压裂液。

作为优选，以上制备工艺均在室温下进行。