[发明专利]一种无残渣聚合物压裂液

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开采领域所使用的压裂液，特别是一种应用于20～120℃低渗、特低渗油气井压裂的无残渣聚合物压裂液。

背景技术

压裂改造已成为油气井增产和增注的主要措施之一。作为压裂技术的重要组成部分，压裂液的好坏对压裂增产起着关键作用。20世纪90年代后，国外研究者开始研制无聚合物水基压裂液。目前，压裂液主要以水基压裂液为主。理想的水基压裂液应该有足够的粘度以携带支撑剂，压裂后能迅速返排，在裂缝中不留残渣，不伤害地层。但我国目前主要使用植物胶压裂液体系，这一体系中水不溶物及破胶液中残渣较多，必然会对地层及支撑裂缝的充填层造成严重堵塞，使其渗透率大幅下降，从而大大降低压裂效果；对于低渗、特低渗油气层，常常会导致压裂完全失效。随着油气田开发对压裂效果要求越来越高，消除残渣及其伤害成为压裂技术中亟待解决的重大难题。

聚合物压裂液是专门针对普通瓜胶类压裂液水不溶物及残渣过高而开发出的一种新型压裂液体系。与天然高分子材料相比，具有增稠能力强、破胶彻底、无残渣、适应的温度范围广（20～120℃）、对储层伤害小等特点。聚合物压裂液体系配液、施工与瓜胶压裂液体系相同，不需要特殊设备，破胶液具有与清洁压裂液类似的无残渣特性，特别适合于低渗、特低渗储层的压裂改造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能解决压裂液残渣对油气储层的伤害，提高渗透率的聚合物压裂液；

本发明另一目的在于提供上述聚合物压裂液的制备方法；

本发明还有一个目的在于提供上述聚合物压裂液在低温、低渗油气井压裂改造中的应用。

本发明的实现过程如下：

一种聚合物压裂液，其各组分的质量百分比为：0.15～0.45%聚合物稠化剂，0.2～0.4%助排剂，0.01%～0.08%破胶剂，0.2%～0.6%复合交联剂，其余为水，pH 值为6-7；

所述的聚合物稠化剂为分子量600～1200万的阴离子聚丙烯酰胺；

所述的助排剂为氟碳表面活性剂，如YM-312、TF-280。

所述的破胶剂为过硫酸铵或过硫酸钾胶囊；

所述的复合交联剂为选自有机多羟基羧酸的锆、铝、铁、铬、钛或铜盐水溶液，质量百分比浓度为5～20%，所述的有机多羟基羧酸选自酒石酸、乳酸、柠檬酸、丙二酸、葡萄糖酸，优选为有机多羟基羧酸的锆、铝、铁、铬盐水溶液。

所述的有机多羟基羧酸的锆、铝、铁、铬、钛或铜盐水溶液由有机多羟基羧酸与可溶性锆、铝、铁、铬、钛或铜盐反应得到。

所述有机多羟基羧酸的锆、铝、铁、铬盐水溶液由有机多羟基羧酸与可溶性锆、铝、铁、铬盐反应得到，可溶性锆、铝、铁、铬盐为氧氯化锆、氯化铝、氯化亚铁、氯化铬，其质量比1～5：0.5～3：0.1～1：0.1～2。

上述压裂液的制备方法：在搅拌下将聚合物稠化剂加入水中，然后加入助排剂、过硫酸铵或过硫酸钾胶囊、复合交联剂，搅拌均匀即可。

本发明压裂液可应用在低温、低渗油气井压裂改造中。

本发明的工作原理为：将稠化剂、助排剂按比例加入水中配制成水溶液，加入有机金属络合物和破胶助剂组成的复合交联剂后形成冻胶，施工中携砂形成支撑裂缝；在地层胶囊破裂，释放出过硫酸铵，与冻胶中的破胶助剂作用，冻胶彻底破胶水化，达到快速返排的要求，通过控制过硫酸铵胶囊加入量，使压裂液满足地层所需的耐温性。

本发明的优点及积极效果：

（1）本发明压裂液使用阴离子聚丙烯酰胺为稠化剂，保证了压裂液的基液粘度与瓜胶相当，交联后的冻胶携砂性能大大增强，这样在保证压裂液携砂性能不变的条件下，消除了因使用瓜胶而产生的残渣，有利于低渗、特低渗油气井的压裂增产；

（2）本发明采用复合交联剂与阴离子聚丙烯酰胺交联形成三维网状结构的冻胶，携砂进入地层，过硫酸铵胶囊与复合交联剂中的破胶助剂反应，释放出活性氧，氧化聚合物碳链，冻胶破胶水化，压裂液易返排，不易堵塞储层和支撑裂缝，提高人工裂缝的渗透率；

（3）本发明压裂液具有抗剪切性能好，有利于地层破裂和人工裂缝的延伸，有利于悬浮和输送支撑剂，形成有足够导流能力的人工裂缝；

（4）本发明压裂液在低温情况下即可破胶，解决了瓜胶压裂液在低温下破胶困难的问题，特别适合于低温、低渗油气井的压裂改造。

具体实施方式

实施例1