[发明专利]超分子生物聚合物压裂液

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气开发技术领域，特别是涉及一种超分子生物聚合物压裂液。

背景技术

目前使用的压裂液主要类型有天然植物胶压裂液、纤维素压裂液、合成聚合物压裂液、粘弹性表面活性剂、清洁压裂液、泡沫压裂液、活性水压裂液等几种。存在的主要问题是：瓜胶、纤维素压裂液和粘弹性表面活性剂压裂液成本高、货源紧张，且其配液过程对水质要求高、现场施工配液需要时间长；煤层吸附量大对储层伤害严重；活性水压裂液造缝效率低、携砂能力差、开发产能低；泡沫压裂液施工设备复杂且昂贵，施工成本高等诸多问题。

特别对于煤层气井，由于其特殊的压裂难点如吸附量大储层易被伤害、天然裂缝多、滤失严重、杨氏模量低、泊松比大、压裂时不易造长缝，煤层的低压、低温状态，压裂液破胶和返排困难等。煤层气井对压裂液的要求更高，急需一种针对性强的提高煤层气增产改造效果的压裂液。要求摩阻小、造缝效率高、携砂能力强、原料来源广、成本低、应用剂量大、使用方便、配液工艺简单易行、对水质要求低、残液对储层伤害小、易返排，才能够满足煤层气市场及低渗透性储层的高效开发。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超分子生物聚合物压裂液。该超分子生物聚合物压裂液具有显著的增粘性、耐盐性、抗剪切能力及长期稳定性。

为此，本发明的技术方案为：

一种超分子生物聚合物压裂液，由以下物质混合制备而成：

余量为水；

所述发酵黄原胶经下列步骤制得：①将玉米淀粉、鱼粉和豆饼粉按照质量比2.5～3.5:1:1混合均匀得到基料；②调节所述基料的pH值为6.5～7.5；③向所述基料中加入占其质量4.5～6%的天然油脂类消泡剂，并混入野油菜黄单胞杆菌进行好氧深层发酵，直至得到发酵液中多糖含量为22.5g/L～27.5g/L，即得黄原胶发酵液；其中，所述野油菜黄单胞杆菌在所述基料中的含量为18～21g/L；④分多次向所述黄原胶发酵液中加入钙盐并混合均匀，使所述钙盐在黄原胶发酵液中的含量维持在12.5g/L～17.5g/L；然后加入NaOH，使所述NaOH在黄原胶发酵液中的含量为7.5～8.5g/L，搅拌、形成黄原胶钙盐复合沉淀物；⑤收集所述黄原胶钙盐复合沉淀物，并将其脱水、打碎成块状物，得到黄原胶钙盐复合块；⑥将所述黄原胶钙盐复合块溶于乙醇中得到混合液，所述混合液中乙醇含量为500±5g/L；用HCl调节混合液的pH值为1.5～2.0，搅拌、过滤或离心后得到黄原胶沉淀物；⑦将所述黄原胶沉淀物溶于乙醇中形成黄原胶溶液，所述黄原胶溶液中乙醇含量为500g/L±2.5g/L，调节所述黄原胶溶液为中性，然后经过滤或离心，在65℃下烘干2～3h、粉碎、过60目筛即得所述发酵黄原胶。

所述生物胶为黄原胶、胍胶和羧甲基纤维素中的任意一种或黄原胶、胍胶与羧甲基纤维素以质量比0.5～1:1～2:1～2混合后得到的混合物；

所述杀菌剂为十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵与十八烷基三甲基溴化铵以质量比1～1.5:0.5～1混合后得到的混合物；

所述破胶剂为过硫酸铵或过硫酸钠。

所述聚丙烯酰胺的分子量为100～200万，其制备过程如下：

1）将丙烯酰胺溶于去离子水中，配制成25wt%的丙烯酰胺溶液，并调节其pH值为8.5～9.5，得到原液；

2）向所述原液中分别加入占所述丙烯酰胺质量0.025%的过硫酸铵和亚硫酸氢钠；然后再在45～50℃条件下加入占所述丙烯酰胺质量0.05%的2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，在氮气氛围保护下反应2～4h，得到反应产物；

3）将所述反应产物在65℃～72℃烘干、粉碎，即得所述分子量为100～200万的聚丙烯酰胺。

所述钙盐为Ca(OH)₂或CaCl₂。

所述卤化碱金属类盐为NaCl、KCl或NaBr。

制备所述发酵黄原胶的步骤②调节基料pH值时选用碳酸钙、石膏粉或碳酸钠。

该超分子生物聚合物压裂液具有显著的增粘性、耐盐性、抗剪切能力及长期稳定性；因其溶解性好、无水不溶物、无残渣、低摩阻、携砂性能强、低伤害等特点，比较适合低压、低渗等复杂地层油藏的压裂改造。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细描述。

实施例1