[发明专利]一种酸性加重压裂液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及油气田压裂增产领域所用的一种压裂液，特别是一种能适应于高压、深井、超深井的压裂改造用的加重压裂液，具体涉及一种酸性加重压裂液及其制备方法和应用。

背景技术

据资料显示，全球已有90％的油田进入成熟期，老区产量下降；而且随着勘探程度的不断提高，以往地理条件较好地区的油气开采难度加大，常规油气田的发现也在逐渐减少，新发现油田的规模总体呈变小趋势，原油等产量增长也较乏力，石油勘探开发已经呈现出高成本、低产出的不利现状。近年来，石油勘探开发重点已向边远地区、油区深层、复杂结构、非常规产区、深海等领域转移。深层储层改造是目前全世界范围内研究的热点和难点技术。在深水、超深层进行增产措施其难度和风险更大，主要问题是泵注压力高，常规工作液体系难以满足，优化设计困难，压裂改造技术已成为制约超深致密储层能否有效开采的瓶颈技术。对这类井的开发国内外一般均采用加重压裂液，即在压裂液中加入无机盐，提高压裂液的密度。

中国专利文件CN1940009(申请号CN200510105813.8)公开了“一种加重压裂液配方”，其组成及其重量比为：水500；加重剂180～483；稠化剂羟丙基瓜尔胶2～3；pH值调节剂碳酸钠0.8～1；pH值调节剂氢氧化钠0.15～0.27；助排剂3.0～3.3。加重压裂液密度1.25-1.5g/cm³，可增加井筒内液柱压力，降低井口施工压力，利用现有压裂设备，就可完成深井、超深井、异常高压井、异常高地应力井油井压裂，实现储层改造。

中国专利文件CN102876314A(申请号CN201210365913.4)公开了“一种加重压裂液”，它由有机酸盐加重剂、稠化剂、交联剂、pH调节剂、助排剂、杀菌剂、粘土稳定剂、高温稳定剂混合而成，有机盐加重压裂液具有更宽的密度调节范围，在1.05g/cm³～2.3g/cm³内可调。

总的来说，现有技术在一定程度上实现了压裂液的加重，但是目前体系都存在一些问题(1)使用的交联剂都是硼或锆的金属离子交联剂且在碱性条件下交联，不可避免对地层产生二次伤害；(2)使用的稠化剂一般为植物胶类，植物胶水不溶物含量高且价格波动较大，不利于加重压裂液体系的长期发展。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种酸性加重压裂液；该加重压裂液具有低伤害、耐温、抗剪切、易破胶、残渣含量低等优点；

本发明的另一目的在于提供所述酸性加重压裂液的制备方法；

本发明的又一目的在于提供所述酸性加重压裂液在油气井开采中的应用。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种酸性加重压裂液，所述压裂液包含如下重量百分比成分：加重剂20％-30％、稠化剂0.7％-0.8％、pH调节剂0.05％-0.1％、醛类交联剂0.1-0.25％、酚类交联剂0.005％-0.015％；交联促进剂0.02-0.1％、破乳剂0.1-0.2％、铁离子稳定剂0.5-1.0％、过硫酸铵0.05-0.1％、亚硝酸钠0.025-0.05％、余量为水；

其中本发明优选为：加重剂30％、稠化剂0.7％、pH调节剂0.05％、醛类交联剂0.25％、酚类交联剂0.015％；交联促进剂0.02％、破乳剂0.1％、铁离子稳定剂1.0％、过硫酸铵0.05％、亚硝酸钠0.025％、余量为水。

根据本发明所述的压裂液，其中所述破乳剂可以为本领域任何常规的破乳剂，本领域任何常用的市售破乳剂均可用于本发明，其中本发明优选的为破乳剂SP169。

根据本发明所述的压裂液，其中优选所述加重剂选自溴化钠、氯化钠、氯化钾和有机钠盐中的至少一种；

其中更优选所述有机钠盐为柠檬酸钠。

根据本发明所述的压裂液，其中优选所述稠化剂为合成聚合物，所述合成聚合物粘均分子量在1200万左右。

根据本发明所述的压裂液，其中优选所述合成聚合物为丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸通过聚合反应得到。

根据本发明所述的压裂液，其中进一步优选所述聚合反应的聚合温度在12-20℃，反应时间3-5小时。

根据本发明所述的压裂液，其中优选所述pH值调节剂选自氨基磺酸、甲酸和乙酸中的至少一种。

根据本发明所述的压裂液，其中优选所述醛类交联剂选自多聚甲醛、甲醛和六次甲基四胺中的至少一种。

根据本发明所述的压裂液，其中优选所述酚类交联剂选自对苯二酚、间苯二酚和苯酚中的至少一种；

其中更优选为间苯二酚。