[发明专利]一种煤层气井水力压裂用胶囊破胶剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤层气勘探开发领域，特别涉及一种煤层气井水力压裂用破胶剂及其制备和使用方法。

背景技术

煤层气储层具有低孔、低渗的特点，一般需要压裂改造才能获得较好的气产量。压裂是指利用压裂车在高压大排量条件下把具有一定粘度的液体挤入地层，当把地层压出裂缝后，加入压裂支撑剂(如石英砂等)充填裂缝，提高储层的渗透能力，以增加产量。在施工过程中需要使用具有一定粘度的清洁压裂液携带压裂支撑剂进入地层，此过程为携砂过程。而在携砂过程完成后清洁压裂液必须能够破胶变成低粘度液体，有控制地返排出地层,才能减少施工对地层的伤害。在一般油气井压裂过程中，清洁压裂液遇水、原油及天然气可以自行破胶，不需要加入破胶剂。而煤层气井中由于地层水、游离气少，清洁压裂液很难自行破胶，因此必须加入破胶剂进行破胶，才能使清洁压裂液顺利返排,减少对煤层的伤害。为了使破胶剂在清洁压裂液完成携砂作用后才发挥破胶作用，现有技术一般采用胶囊破胶剂。在携砂阶段，胶囊破胶剂的胶囊阻隔了清洁压裂液与破胶剂的接触，完成携砂后，破坏胶囊，破胶剂与清洁压裂液接触，发挥破胶功能。压裂施工对胶囊破胶剂的要求是，胶囊破胶剂的胶囊能够将破胶时间充分延后，确保清洁压裂液完成携砂作用；携砂过程完成后，胶囊能被破坏，使破胶剂与清洁压裂液接触。胶囊破胶剂的破胶剂应当能与清洁压裂液发生反应，使清洁压裂液破胶。从而降低清洁压裂液的粘度，使其顺利排出地层。

现有技术中,中国专利申请中申请号为200910208522.X的技术方案提供了一种低成本水基清洁压裂液，该清洁压裂液由小阳离子防膨剂、有机钠盐、阳离子表面活性剂和水构成，清洁压裂液中小阳离子防膨剂的浓度为0.4质量%（在本申请中，质量%表示质量百分比浓度），有机钠盐的浓度为0.06-0.18质量%（在本申请中，质量%表示质量百分比浓度），阳离子表面活性剂的浓度为0.2-0.6质量%（在本申请中，质量%表示质量百分比浓度），所使用的阳离子表面活性剂:有机钠盐的质量比=1:0.3，所述有机钠盐为水杨酸钠，所述阳离子表面活性剂为十六～十八烷基三甲基氯化铵中的任一种或它们的混合物。在本申请中，将该中国专利申请中申请号为200910208522.X的专利文件中的清洁压裂液称为有机钠盐及阳离子表面活性剂清洁压裂液。但是现有技术中没有一种与该有机钠盐及阳离子表面活性剂清洁压裂液配合良好的胶囊破胶剂。

发明内容

本发明提供一种新型的煤层气井水力压裂用胶囊破胶剂及其制备和使用方法，使之能与现有技术的有机钠盐及阳离子表面活性剂清洁压裂液配合，取得良好的携砂及破胶效果，减少压裂对地层的伤害，增加压裂的效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种煤层气井水力压裂用胶囊破胶剂，包括：

由壬基酚聚氧乙烯醚构成的破胶剂和由聚乳酸制成的包裹所述破胶剂的胶囊。

在本发明中，所述由壬基酚聚氧乙烯醚构成的破胶剂为颗粒状。

在本发明中，所述由壬基酚聚氧乙烯醚构成的颗粒状破胶剂的直径在2-3毫米范围内（由于颗粒形状的不规则性，本申请中的直径指颗粒表面上两点之间的最大直线距离。）。

在本发明中，所述胶囊破胶剂的直径在3-5毫米范围内（由于颗粒形状的不规则性，本申请中的直径指颗粒表面上两点之间的最大直线距离。）。

本发明还公开了一种煤层气井水力压裂用胶囊破胶剂的制备方法，该方法包括：将破胶剂壬基酚聚氧乙烯醚制成颗粒状；将包裹材料聚乳酸雾化并使其在热空气中与破胶剂相遇，形成包裹在破胶剂表面的胶囊。

在该方法中，在将破胶剂壬基酚聚氧乙烯醚制成颗粒状之后可进一步包括:将制成的颗粒状的破胶剂过筛,得到直径在2-3毫米范围内的颗粒状破胶剂（由于颗粒形状的不规则性，本申请中的直径指颗粒表面上两点之间的最大直线距离。）；将包裹材料聚乳酸雾化并使其在热空气中与过筛后的破胶剂相遇，形成包裹在破胶剂表面的胶囊。

在该方法中，在包裹材料聚乳酸形成包裹在破胶剂表面的胶囊后还可包括:将制成的胶囊破胶剂冷却后过筛,得到直径在3-5毫米范围内的胶囊破胶剂（由于颗粒形状的不规则性，本申请中的直径指颗粒表面上两点之间的最大直线距离。）。

本发明还公开了所述煤层气井水力压裂用胶囊破胶剂的使用方法，该方法包括：将所述胶囊破胶剂与压裂支撑剂一起加入到清洁压裂液中，然后用该清洁压裂液进行压裂施工。