[发明专利]类泡沫压裂体系及其配制方法和加注方法

说明书

技术领域

本发明涉及压裂液技术领域，特别是类泡沫压裂体系及其配制方法和加注方法。 

背景技术

压裂液提供了水力压裂施工作业的手段，但在影响压裂成败的诸因素中，压裂液及其性能极为重要。对大型压裂来说，这个因素就更为突出。使用压裂液的目的有两方面：一是提供足够的粘度，使用水力尖劈作用形成裂缝使之延伸，并在裂缝沿程输送及铺设压裂支撑剂；再者压裂完成后，压裂液迅速化学分解破胶到低粘度，保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝。 

目前国内外使用的压裂液有很多种，主要有油基压裂液、水基压裂液、酸基压裂液，乳化压裂液和泡沫压裂液。其中水基压裂液和油基压裂液应用比较广泛。 

水基压裂液是以水作溶剂或分散介质，向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的。稠化剂在水中溶胀成溶胶，交联后形成粘度极高的冻胶。具有粘度高、悬砂能力强、滤失低、摩阻低等优点。 

在对低压低渗透地层的压裂改造过程中，压裂液返排能量不足，在水力加砂压裂过程中，向地层中注入大量的压裂液，现有的压裂液由于地层压力低（压力系数0.93～0.97），压裂液返排能量不足造成施工后大量液体留在地层中，从而对地层造成一定程度的伤害，影响压裂增产效果。研究表明，即便压裂液本身伤害性低，但如果压裂液返排速度慢、返排率低，滞留在地层中通过增大储层含水饱和度、增加两相渗流阻力、产生水敏、水锁等伤害，会大幅度降低地层孔渗性，甚至封死气层，严重影响压裂增产效果甚至压后没有产能。为解决返排问题，采用全程液氮伴注，平均每井次液氮量5-10m³左右，但是液氮伴注给现场施工带来较大的麻烦，而且液氮存放也存在较大问题也增加了液氮车和液氮泵车地使用费用，也出现过因液氮泵车和液氮管汇漏而加砂中途停泵的现象，严重影响了压裂效果。尤其是液氮拌注并不能解决侵入地层基质的滤液的返排难题，很多低压油气井液氮拌注加砂压裂后的返排效果也比较差。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能自动生热、自动生气、增强压裂液的携砂能力、抗滤失性强、能有效降低对地层的侵入伤害、有效降低水锁效应的类泡沫压裂体系及其配制方法和加注方法。 

本发明的目的通过以下技术方案来实现：类泡沫压裂体系，它包括基液、酸性液和破胶剂，且基液：酸性液：破胶剂的重量比为10：0.8～1.5：0.002～0.006，所述的基液包括水和以下组分，且各组分占水的重量百分比为： 

亚硝酸钠        2.0～4.9%， 

氯化铵          2.5～6.3%， 

羟丙基胍胶      0.25～0.5%， 

交联剂          0.04～0.2%， 

碳酸钠          0.06～0.12%， 

粘土稳定剂      0.2～0.5%， 

助排剂          0.5%， 

杀菌剂          0.1～0.3%。 

所述的酸性液包括水和以下组分，且组分占水的重量百分比为： 

稳泡剂          0.05～0.15%， 

酸性催化剂      2～6%， 

缓蚀剂          0.2～0.4%。 

所述的破胶剂为碘酸盐和溴酸盐中的一种或多种混合物。 

所述的交联剂，它由以下重量比的原料制成：丙三醇12.5～20，硼砂10～15，葡萄糖酸钠4～6，氢氧化钠1.5～2，无机锆盐0～4，三乙醇胺0～4，水49～68，无机锆盐为四氯化锆、氧氯化锆、硫酸锆、醋酸锆中的一种或者多种的混合物。 

所述的酸性催化剂为有机酸。 

所述的碘酸盐为高碘酸钾、高碘酸钠、碘酸钾、碘酸钠中的一种或多种混合物，所述的溴酸盐为溴酸钾、溴酸钠中的一种或多种混合物。 

所述的有机酸为乙酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸中的一种或多种混合物。 

类泡沫压裂体系的配制方法，它包括以下步骤： 

S1、制备交联剂，它包括以下子步骤： 

S11、按上述重量比称取各原料组分，然后将水全部加入反应釜中，开启釜内搅动装置； 

S12、将丙三醇加入反应釜中，搅拌10～20分钟，同时对反应釜加热，使反应釜内温度保持在70～75℃； 

S13、缓慢逐渐加入硼砂，搅拌15～25分钟，使硼砂溶解80%以上； 

S14、缓慢加入葡萄糖酸钠、无机锆盐和三乙醇胺，搅拌5～15分钟；