[发明专利]一种可回用改性瓜尔胶压裂液体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田生产用的压裂液重复利用技术，特别涉及一种可回用改性瓜 尔胶压裂液体系。

背景技术

随着中国西部大开发节奏的加快，西部油气田的开发也进入大开发的阶段，大开 发的带来的效益和西部脆落的环境形成鲜明对比，还有中国西部干旱少雨，水资源急缺，山 地多严重限制了油气田的进一步发展。

以中石化华北局渭北油田为例，渭北油田区块位于陕北黄土高原，海拔高差达 300m，年平均气温8.9℃，年平均降水709.3mm，交通不便，冬春季节气温偏低，水资源短缺且 分布不均，储层改造施工用水及返排液处理难度大。另外该区油藏属超浅层低温低压致密 砂岩的岩性油藏，对入井流体的储层保护性能及压裂液低温破胶低温破胶性能要求较高。

渭北油田若要实现大规模经济高效的开发，需要持续开展低伤害、低成本开发工 艺技术研究，其中包括以保护储层、节约水资源、减少油田化学助剂用量、缩短施工周期、保 护油区环境为目的的可回收压裂液研发与应用技术研究，以推进降本增效、绿色环保的油 田可持续开发进程，助推产能建设目标的顺利完成。开展可回用压裂液助剂研发及回用技 术研究，形成压裂返排液回收、处理及再利用技术体系，可以有效缓解压裂液备水困难的局 面，缩短施工周期，减少水资源浪费，还能因回用减少部分压裂液材料的用量。

综合分析国内外压裂液重复利用技术现状可知，尽管探索了多中不同压裂液体系 的重复利用，但仍存在着关键的技术难点，制约了该技术的推广应用，归纳总结为三点：

1、羟丙基瓜胶压裂体系回收利用难度大

目前国内油田主要使用常规水基羟丙基瓜尔胶压裂液体系，受分子结构、交联及破胶 方式影响，压裂施工后破胶返排液中的有用成分不易保留重复利用，现场处理回收难度大。

2、返排液回用级次低

返排液存在地层水、原油及其他有害成分的叠加影响，返排液重复利用次数越高，返排 液处理与回用难度越大。在兼顾经济与技术可行的前提下，目前国内压裂返排液重复利用 基本停留在二次利用阶段，回用经济效益未得到充分挖掘。因此，压裂液回用技术需要开展 低成本强处理技术研究，形成具有油藏针对性、技术可行性、经济有效性的压裂液回用技术 体系。

3、返排液回收利用率低

压裂返排液组分复杂，有害与有用成分并存，受处理技术限制，目前一般只回收返排前 期以破胶液为主的液体，当地层水或原油产量所占比例过高时处理费用剧增，不再具有回 收利用价值。目前除滑溜水体系外，多数返排液回收利用率在20—25%间，压裂后油、水产出 越早，或地层水矿化度越高，返排液回收利用率越低。

目前国内压裂已成为低渗透油气藏勘探开发的关键环节，井次及规模逐年增加， 压裂液用量及返排液量也随之增加，水资源浪费及环境污染深受关注，传统返排液处理工 艺已不能满足绿色发展需求，因此压裂液重复利用技术研究受到重视，成为社会发展与压 裂技术进步的发展趋势。

截止目前，综合国内外压裂液重复利用研究的现状分析，并没有形成任何一种体 系成熟的压裂返排液重复利用工艺技术，开展压裂液重复利用研究是行业进步与发展的需 求。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可回用改性瓜尔胶压 裂液体系，在新体系研究中，对稠化剂的分子结构进行重新设计，引入了比羟丙基亲水更好 的基团，并提高了重构基团比，提升了稠化剂的溶胀速度和重构性能，并增强了稠化剂的抗 菌能力；研究合成优选了适合回用体系的交联剂，解决了使用硼砂交联时回用交联速度过 快的难题，使体系满足回用时成胶时间和成胶性能要求；研究进一步优化了破胶方法，解决 了回用过程破胶难的问题。

其技术方案是包括初次配液和二次配液，其中初次配液采用可回用压裂体系的药 剂，包括复合改性瓜尔胶10-30份、有机硼交联剂0.1-0.3份、低温激活剂0.1-0.3份、助排活 性剂0.1-0.3份、破胶剂去除保粘剂0.1-0.3份、离子平衡调节剂0.1-0.3份、分子重构梳理 剂0.1-0.3份，破胶剂0.01-0.03份。

所述的二次配液的基液配方：

0.1%杀菌剂甲醛+0.05%-0.15%破胶剂去除保粘剂+0.3-0.8%离子平衡调节剂+0.30- 0.25%稠化剂瓜胶+0.05%-0.15%助排活性剂；

其中，复合改性瓜尔胶为双改性羧甲基羟丙基瓜尔胶粉，