[发明专利]一种两相温度响应相变压裂液体系

说明书

本发明涉及一种两相温度响应相变压裂液体系，包括50‑70重量%的非相变体系A以及30‑50重量%的相变体系B。所述非相变体系A由以下组份按重量百分比组成：成胶剂1‑35%，调节剂0.1‑3%，其余为水。所述相变体系B为超分子化合物或合成高分子化合物；超分子化合物由以下组份按重量百分比组成：超分子构筑单元10‑40%，超分子功能单元0‑40%，表面活性剂0.5‑2%，无机盐0‑5%，氧化剂0.5‑2%，助溶剂0‑2%，其余为溶剂；合成高分子化合物由以下组份按重量百分比组成：单体20‑80%，交联剂0.5‑2%，分散剂0.5‑2%，其余为水。本发明利用非相变体系与相变体系的温度响应区别实现安全、有效的相变压裂施工，降低了相变液体滤失后发生相变影响压裂后地层导流能力的风险，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本申请涉及油田化学领域中利用天然地温场实现清洁相变压裂的相变压裂液体系，特别是涉及一种两相温度响应相变压裂液体系。

背景技术

水力压裂技术作为油气井增产、水井增注的主要措施已广泛应用在油气田的开发中，为油气田的稳产、稳注做出了重要贡献。水力压裂是通过对目的储层泵注高粘度的前置液，以高压形成裂缝并延展，而后泵注混有支撑剂的携砂液，携砂液可继续延展裂缝，同时携带支撑剂深入裂缝，最好使压裂液破胶降解为低粘度流体流向井底返排而出，在地层中留下一条由支撑剂支撑裂缝壁面所形成的高导流能力的流动通道，以利于油气从远井地带流向井底。

从水力压裂技术及其发展上看，目前主导的压裂技术都是基于压裂液压开裂缝后注入固体支撑剂保持裂缝张开，从而获得高导流能力的流体通道。2010年斯伦贝谢提出HIWAY高速通道压裂可大大提高压裂后的裂缝导流能力，该技术同样需要向地层注入固相支撑剂。水力压裂自20世纪40年代末开始以来，其支撑剂经历了半个多世纪的发展，所用支撑剂大致可分为天然和人造两大类，前者以石英砂为代表，后者主要为电解、烧结陶粒。施工过程中，固相支撑剂的注入很容易造成脱砂、砂堵、注不进等，使得施工不能达到预期效果，甚至造成井筒砂堵。石油工作者为此一直致力于低密度高强度支撑剂的研究，目的都是为了使支撑剂容易注入。不管是低密度还是高密度支撑剂，都需要从井口向地层注入固相支撑剂，而常规加砂压裂施工过程中的固相支撑剂会出现注入难、难注入等问题。

为了降低或者是避免注固相支撑剂时出现的问题，ZL201610531410.8公开了一种相变水力压裂工艺、ZL201610534192.3公开了一种用于相变压裂的相变压裂液体系，该工艺是向压裂后的裂缝中注入可发生相变的材料液，材料液在地层温度下发生相变(超分子自组装)后形成固相支撑剂，实现对裂缝壁面的支撑，从而在地层形成高导流能力的通道。为了进一步提高相变压裂作业效果、降低施工风险，CN108561111A公开了一种相变压裂方法、CN108587029A公开了一种相变材料液及其所形成的固相支撑剂，该相变压裂方法相比ZL201610531410.8更进一步地引入生热试剂，以保证相变尽快完成，提高施工作业效率。CN108587029A公开的相变材料相比ZL201610534192.3更进一步地引入了生孔剂，使得形成的相变支撑剂具有更低密度、更高渗透能力。这些发明虽然解决了常规水力压裂中固相支撑剂注入方面的一些主要问题，但是，自身也存在一定缺陷：在注入过程中相变材料可能会进入天然裂缝和溶洞，同时在相变过程中非相变材料可能会因为滤失使得相变后的裂缝没有流通通道或者导流能力极差。这些可能性在施工过程中是不能避免的。

为改善相变压裂施工效果，本发明提供了一种两相温度响应相变压裂液体系，由相变液体和温控解除热致凝胶(非相变液体)组成。在地面上相变液体是可流动的液相，注入地层后在地层温度下相变液体形成固相支撑颗粒，温控解除热致凝胶在天然地温场中实现液-凝胶-液的相态转化，通过相变液体和热致凝胶液体的化学变化呈现不同形态，使得相变压裂液体系在施工过程中呈现液相-凝胶中夹杂着固相颗粒-凝胶降解成裂缝中只剩固相颗粒，实现对裂缝壁面的支撑，从而在地层形成高导流能力的通道。

发明内容