[发明专利]一种即配即用环保乳液压裂液及其制备方法、使用方法

说明书

本发明提供一种即配即用环保乳液压裂液及其制备方法、使用方法，所述乳液压裂液由以下质量百分比的组分组成：丙烯酰胺为20～30%，硫酸钠为3～7%，分散剂为3～5%，引发还原剂为0.3～0.8%，乳化剂为5～10%，表面活性剂为1～3%，其余为油；本发明的乳液压裂液使用时，将乳液压裂液加入到水中进行配置，乳液压裂液的质量百分比为0.3～2%，短时间内温度和粘度就可稳定，完全满足石油行业对乳液压裂液耐温耐剪切性能的要求。

技术领域

本发明涉及油气开采过程中对储层压裂改造技术领域，具体涉及一种即配即用环保乳液压裂液及其制备方法、使用方法。

背景技术

在油气田开采过程中，常使用到水力压裂对储层进行改造，以得到对油气有良好渗透效果的裂缝，根据压裂液在不同阶段起到不同的作用，常将压裂液分为前置液、携砂液、顶替液。前置液主要作用是承压后对地层造缝，通常在前置液中需加入降滤失剂以提高压裂效率，携砂液的主要作用是将支撑剂（一种高强度的球形颗粒如陶粒和石英砂）带入裂缝中，携砂液需要有一定的粘度，一般要加入增稠剂来保证携砂效果，而顶替液的作用是将井筒内携砂液全部替入到裂缝中，在传统的压裂施工中三种液体有较大的不同，需要分别配制和更换液体，对施工造成不便。

近年来，随着国家对环保的重视，常规的瓜胶压裂液体系由于破胶残渣多、对地层伤害较大等原因逐渐被生物乳液压裂液替代，生物乳液压裂液不仅具有对地层伤害低、残渣含量少等优点，破胶液还可以替代清水重复利用进行再次配液，大大缓解了环保压力。如专利号为CN111100623A的公布的一种天然气生物乳液压裂液及其制备方法和应用，利用丙烯酸、丙烯酰胺等聚合物单体制备了可在地层温度60℃、矿化度15000 ppm内使用的天然气开采使用生物乳液压裂液，如专利号为CN109735320A公布的一种可回收的生物复合乳液压裂液及制备方法和使用方法，利用聚合物单体制备了可在70℃～130℃范围内使用。目前已有相关乳液压裂液在陆续投入试用，但普遍存在乳液与水混配时在水中溶解慢，甚至出现聚合物颗粒，影响了配液效率，增加了一定的施工风险。

发明内容

本发明提供一种即配即用环保乳液压裂液及其制备方法、使用方法，以解决现有的乳液压裂液存在乳液与水混配时在水中溶解慢，甚至出现聚合物颗粒，影响了配液效率的问题。

本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种即配即用环保乳液压裂液，由以下质量百分比的组分组成：丙烯酰胺为20～30%，硫酸钠为3～7%，分散剂为3～5%，引发还原剂为0.3～0.8%，乳化剂为5～10%，表面活性剂为1～3%，其余为油。

进一步地，所述分散剂为聚乙烯基甲醚、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或两种。

进一步地，所述引发还原剂为过硫酸钾和七水硫酸亚铁混合物，所述过硫酸钾和七水硫酸亚铁的质量比为1:1。

进一步地，所述乳化剂为碳链长度为C₁₂～C₁₈的长链脂肪醇聚氧乙烯醚。

进一步地，所述表面活性剂为全氟己基乙醇聚氧乙烯醚。

进一步地，所述油为柴油、白油中的一种或两种。

本发明还提供了一种即配即用环保乳液压裂液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：制备反应液：向油内加入丙烯酰胺、硫酸钠、引发还原剂，在氮气保护下搅拌反应，反应温度为60℃，反应时间为1～2h。

步骤2：调制乳液：反应完成后，依次向反应液内加入乳化剂、分散剂、表面活性剂，搅拌冷却后得到乳液压裂液。

本发明还提供了一种即配即用环保乳液压裂液的使用方法，使用时，将乳液压裂液加入到清水中进行搅拌配置获得压裂液，乳液压裂液的质量百分比为0.3～2%；根据压裂液的使用温度，将乳液压裂液可配置成不同浓度的压裂液。本发明的乳液压裂液与水搅拌搅拌混合，10s内起粘，且溶解均匀。