[发明专利]稠油热采水配制人工聚合物压裂液体系及其在储层改造领域的应用

说明书

本发明提供了一种稠油热采水配制的人工聚合物压裂液体系及其在储层改造领域的应用。按占压裂液体系的重量百分含量计，压裂液体系包括0.25～0.5％聚丙烯酰胺类聚合物，0.35～0.6％交联剂，余量为所述稠油热采水，同时使用酸性调节剂将压裂液体系的pH调至5～6。上述压裂液体系克服了稠油热采水温度高、富含表面活性剂导致聚合物易降解、基液粘度低，冻胶剪切性能差、配液泡沫频发的问题，实现了敏感性矿物储层的压裂施工作业。同时解决了酸性聚合物压裂液中次生铁离子因絮凝作用产生胶状物质对压裂车泵腔及储层的损害，减少了非施工作业时间，提高了工作效率。同时各组分的用量限定在上述范围内有利于提高压裂液的压裂效果。

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，具体而言，涉及一种稠油热采水配制的人工聚合物压裂液体系及其在储层改造领域的应用。

背景技术

稠油热采水是指稠油开发过程中，热蒸汽注入到地层加热稠油后，随稠油一同被采出，再经油水分离后得到的工业废水。随着稠油热采技术的不断推广应用，稠油热采水的处理为油田开发带来了巨大的经济和环境压力。开展稠油热采水配制压裂液技术研究，在解决压裂用水问题的同时，有效缓解稠油热采水处理中带来的经济和环保压力。

新疆油田乌-夏二叠系风城组及夏子街组储层存在含云或云质岩，与常规胍胶压裂液存在配伍性差，压后破胶不彻底的现象，需要采用与该类储层相适用的压裂液体系。人工聚合物压裂液体系具有低残渣、易返排、对地层伤害小的特点，且与含云或云质岩配伍性较好，为新疆油田乌-夏二叠系风城组及夏子街组储层改造开辟了新的途径。采用稠油热采水配制人工聚合物压裂液，有利于实现油田的效益化开发。但稠油热采水连续混配人工聚合物压裂液时，由于稠油热采水温度高(60℃～80℃)，富含表面活性剂、矿化度高且存在无机盐、有机物和细菌等多种成分，易导致配制聚合物压裂液存在溶胀时间久、基液粘度低、高温易降解、交联状态差，剪切性能无法满足压裂施工要求，且在连续混配过程中次生铁离子絮凝作用产生胶状物质对压裂车泵腔造成损害，增加了非施工作业时间的问题。因此需要开展稠油热采水连续混配人工聚合物压裂液，在解决压裂用淡水资源短缺与工业废水处理困难等问题的前提下，实现敏感性矿物储层的压裂施工，同时采用连续混配工艺可降低配液成本，减少聚合物压裂液残液、余液对环境的破坏。

现有文献提供了一种使用原油采出污水配制的缔合聚合物压裂液，该压裂液体系使用缔合聚合物作为稠化剂，不使用交联剂，通过缔合聚合物和两性表面活性剂之间的协同增效作用形成结构粘度。具有耐温、耐盐、抗剪切性能良好的特性。

该技术主要针对油田原油采出水，与原油采出污水相比，稠油热采水具有水温高(60℃～80℃)、富含表面活性剂的特点。在配液过程中一方面由于聚合物稠化剂在高温水质中易降解导致基液粘度低，冻胶剪切性能差，另一方面由于表面活性剂的存在，使配液过程中泡沫频发，影响配液效率和质量。该文献中公开的缔合聚合物压裂液，无法克服稠油热采水高温和表面活性剂的影响；同时文献中采用站点式配液模式，未实现聚合物压裂液的现场连续混配工艺，增加了聚合物压裂液残液、余液对环境的影响。

另一篇文献提供了一种适用污水配制的粘弹性聚合物清洁压裂液，该压裂液体系主要由稠化剂、交联剂、黏土稳定剂、助排剂、破胶剂及污水组成，其中采用阴离子水溶性聚合物作为稠化剂，分子量为200～400万，且配制的压裂液自身以及可逆交联后的稀溶液属于强结构流体，可在溶液中形成可逆的空间网络结构。该技术主要采用大庆地表水、压裂液返排处理液、联合站回注水进行粘弹性聚合物清洁压裂液的配制，但该体系仍然无法克服稠油热采水高温及富含表面活性剂的问题，同时体系在盐水中5～10min起粘，在污水中10～30min起粘，无法满足稠油热采水连续混配人工聚合物压裂液的施工要求。

为了解决上述问题，有必要开发一种适用于连续混配的稠油热采水配制聚合物压裂液体系。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种稠油热采水配制的人工聚合物压裂液体系及其在储层改造领域的应用，以解决稠油热采水配制聚合物压裂液时存在压裂液体系性能较差的问题。