[发明专利]一种压裂用生物胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种压裂用生物胶的制备方法，该方法通过以下步骤实现：步骤一：水相的制备，其重量份配比为：水40～88份、松香酸聚氧乙烯琥珀酸单酯磺酸钠2～10份、丙烯酰胺10～50份；步骤二：油相的制备，其重量份配比为：白油90～99份、司盘801～10份；步骤三：乳液的制备，其重量份配比为：所述步骤一制得的水相30～60份、所述步骤二制得的油相40～70份；在搅拌状态下，将所述水相缓慢加入到所述油相中，加完后再用均质乳化泵循环乳化1～3次；步骤四：聚合反应,将所述步骤三制得的乳液置于带有搅拌器的反应釜中，搅拌、充氮气10分钟以上，加氧化剂0.005～0.1份，升温至35～45℃，缓慢滴加还原剂0.005～0.1份、2－5小时滴完，滴完后在35～45℃下保温1小时而制得生物胶。

一、技术领域：

本发明属于油气井水力压裂用压裂液技术领域，具体涉及一种压裂用生物胶的制备方法。

二、背景技术：

油气井水力压裂就是利用地面高压泵组，将含有化学剂的压裂液以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，随即在井底附近憋起高压。此压力超过井壁附近地应力及岩石的抗张强度后，在地层中形成裂缝。如果在液体中带有石英砂、陶粒等支撑剂，停泵后，液体在地层压力挤压作用下返出地面，而支撑剂则留在地层、在地层中形成具有足够长度、一定宽度和高度的填砂裂缝。填砂裂缝具有很高的渗滤能力，可以大大改善油层的渗透性，使油气畅通，起到增产的作用。

随着近年来页岩(油)气、致密(油)天然气水平井压裂增产技术的进步，大排量、大规模的压裂作业逐步替代传统中低排量、常规规模的压裂作业，动辄数千方乃至数万方压裂液需要携带数百吨支撑剂泵入地层，以提高油气井产量。这种大排量、大规模的现场作业向传统压裂方式提出了挑战，要求压裂工序尽量简洁化、压裂液具有更低的摩阻。

而大规模的压裂用水必然会导致水资源的紧张，而压裂结束后压裂液破胶返排至地面也产生更多的废液。随着环境保护意识及节水节能要求的加强，国内外开始逐步要求利用海水、油气田(含煤层气田、页岩油气田)采出水、油气田(含煤层气田、页岩油气田)压裂返排液、油气田(含煤层气田、页岩油气田)酸化返排液、油气田钻井泥浆滤液等高硬度的盐水替代传统的淡水以配制压裂液。

在现有技术中，水力压裂用压裂液主要通过在清水中添加增稠剂、交联剂、表面活性剂、粘土稳定剂、杀菌剂、破胶剂等化学物品，以形成高粘的弹性流体。

长期以来，以瓜尔胶及其衍生物为增稠剂的压裂液占据着主要的市场，这是因为这类压裂液具备重多的优点：在水中能快速增粘；压裂液具有极好的粘性、弹性、耐盐性、耐温性；瓜尔胶为豆类提取物，属植物胶类，压裂液在地层能自动降解、不易堵塞地层；破胶返排液易重复配制瓜尔胶压裂液。

但瓜尔胶类压裂液也存在明显的缺点：配制过程中所需添加剂种类较多，破胶残渣较高，易腐败变质，施工摩阻较高、大排量作业有困难。

聚合物滑溜水压裂液施工摩阻低，但携砂性能差。

聚合物交联压裂液携砂性能较好，破胶残渣低。但施工摩阻依然较高，配制过程中所需添加剂种类较多，耐盐性差、不适合于破胶返排液的重复利用。

疏水型高分子聚合物类压裂液配制过程中所需添加剂种类少，但携砂性能较差，在盐水中溶胀慢、不适合于破胶返排液的重复利用。

疏水型表面活性剂压裂液配制过程中所需添加剂种类少，在盐水中溶胀快、适合于破胶返排液的重复利用；但价格昂贵，耐温性能较差、使用条件受限。

黄原胶类高分子生物胶耐盐性好，配制的压裂液摩阻低，但携砂性、耐温性能差。

申请公布号CN103436246A公布的“生物清洁可回收压裂液稠化”，其方法是利用生物胶原液、粘土稳定剂、成胶时间调节剂、隔离保护剂、水按比例配制而成。其中的生物胶原液是以KH2PO4、蔗糖、豆粕、水为培养基，通过产碱杆菌发酵而制得。

三、发明内容