[发明专利]耐高温甲酸钾加重压裂液、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种耐高温甲酸钾加重压裂液、其制备方法及应用。以重量百分数计，耐高温甲酸钾加重压裂液包括以下组分：胍胶0.28～0.37wt％；硼砂0.05～0.10wt％；甲酸钾33.3～81.3wt％；有机酸0.02～0.04wt％；除氧剂0.01～0.03wt％；助排剂0.3～0.5wt％；有机硼交联剂0.3～0.5wt％；氢氧化钠0.07～0.15wt％；余量为水，其中，胍胶为改性羟丙基胍胶或羧甲基羟丙基胍胶。本发明的耐高温甲酸钾加重压裂液加重密度最高至1.60g/cm³，能够保障高温深井、高破裂压力储层的安全施工，提高有效加重能力，降低有机盐加重压裂液成本。

技术领域

本发明涉及油气田储层改造技术领域，具体而言，涉及一种耐高温甲酸钾加重压裂液、其制备方法及应用。

背景技术

随着钻完井技术的进步，国内外各大油田深井、超深井逐渐增加，深井、超深井储层大多具有埋藏深(＞5000m)、高温(＞120℃)、地层压力系数高(＞1.8)、闭合应力高(＞130MPa)等特点，试油作业易出现出砂、高泵压等复杂工况。部分深井、超深井储层压裂作业时井口施工压力超过现有设备的压力上限，而加重压裂液是提高压裂施工成功率、保障安全施工的最有效措施之一。

压裂液采用不能溶解的固相颗粒做加重剂时，会增加加重剂无法从地层中排出的风险；采用二价金属盐，如Ca²⁺、Mg²⁺等加重时，会与NaCO₃型地层水反应沉淀堵塞地层；一价无机盐加重密度较低或使用成本过高，如氯化钾和硝酸钠的复合加重，加重密度不超过1.33g/cm³，而KBr、NaBr做加重剂价格昂贵，性价比不高。因此，实践过程中，研发出甲酸钾等有机盐加重压裂液体系，体系密度能够满足施工要求，同时加重压裂液成本得到有效降低。然而，现场应用过程中发现甲酸钾加重压裂液体系破胶较困难，需优化体系改善性能。

例如，CN201910464347公开了一种耐高温加重压裂液及其制备方法，配方为稠化剂0.15wt％～0.6wt％、酸性pH调节剂0～0.05wt％、加重剂10wt％～70wt％、交联剂0.4wt％～1.0wt％、助排剂0.01wt％～0.2wt％、杀菌剂0.01wt％～0.2wt％、温度稳定剂0.01wt％～2.0wt％、酸性破胶剂0.1wt％～1.0wt％以及余量的水。但是，该技术方案使用碱金属卤化物和碱金属甲酸盐等进行加重，使用羟丙基改性胍胶与有机硼交联剂等组成压裂液体系，导致压裂液成本较高。

发明内容

本发明旨在提供一种耐高温甲酸钾加重压裂液、其制备方法及应用，以提高甲酸钾加重压裂液耐温性能。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种耐高温甲酸钾加重压裂液。以重量百分数计，耐高温甲酸钾加重压裂液包括以下组分：胍胶0.28～0.37wt％；硼砂0.05～0.10wt％；甲酸钾33.3～81.3wt％；有机酸0.02～0.04wt％；除氧剂0.01～0.03wt％；助排剂0.3～0.5wt％；有机硼交联剂0.3～0.5wt％；氢氧化钠0.07～0.15wt％；余量为水，其中，胍胶为改性羟丙基胍胶或羧甲基羟丙基胍胶。

进一步地，有机酸为柠檬酸、苹果酸、酒石酸和琥珀酸中的一种或两种；优选为柠檬酸。

进一步地，除氧剂为硫代硫酸钠和/或亚硫酸钠；优选为硫代硫酸钠。

进一步地，有机硼交联剂为机硼交联剂DY-1。

进一步地，助排剂为助排剂MJ-1。

进一步地，耐高温甲酸钾加重压裂液的加重密度为1.20～1.60g/cm³。

进一步地，耐高温甲酸钾加重压裂液耐温能力为170℃。