[发明专利]一种纤维压裂液及其制备方法和应用

说明书

本发明属于石油开采技术领域，提供了一种高强度纤维压裂液及其制备方法和应用，高强度纤维压裂液包括以下重量份数的物质：水100份，聚合物稠化剂0.1‑0.25份，破胶剂0.01份，降解纤维0.3‑1.2份。本发明所用纤维具有良好分散性，可在中低温储层温度条件下完全降解，而低于储层温度不溶解不影响施工，改善压裂液的悬砂性，与其他助剂配伍性良好；具有良好的静/动态携砂性能及流变性能，在50℃，24小时降解率仅为0.15‑1.51%，在60℃，24小时降解率达到99.05%。既满足了施工强度要求，又在施工后快速降解。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种纤维压裂液及其制备方法和应用。

背景技术

随着勘探开发的不断深入以及对能源需求的日益增加，压裂改造已成为油气藏增产的重要增产措施。其目的是在设计施工的限度范围内达到最大的裂缝导流能力。压后快速返排可以进一步提高增产效果，而提高压裂液的返排速度和控制支撑剂的回吐却相对矛盾，若压裂液返排速度过快，超过临界出砂流速，将产生支撑剂回吐现象，致使缝口处的导流能力大大降低；若压裂液返排速度过慢，致使返排率降低，将增加压裂液对储层的伤害。为解决这一矛盾，纤维压裂技术应运而生，经现场实践与检验，该类技术是目前压裂施工中控制效果相对较好的方式。同时，纤维还具有提高低粘压裂液携砂能力和加强暂堵转向抗压强度的功效。

特种纤维用于油气田是伴随美国“水力压裂+水平井”开发页岩油气资源技术而出现的。该纤维是一种聚乳酸纤维，具有可降解特性。纤维加砂压裂技术从美国进入我国后，业内人士利用维纶的水溶性去替代聚乳酸类纤维的可降解性，并于2010年左右获得成功，近几年呈扩展试用趋势。并在中石化西南油气田分公司、中石油长庆油田辽河油田等应用且效果都比较明显。纤维随着支撑剂进入地层深部，如果降解不彻底，会造成原本细小的储层吼道堵塞，对储层造成伤害。目前大部分纤维材料在高温条件下（85℃以上）降解性能较好，在中低温地层降解性能较差。中国专利（申请公开号：CN 106479475A）发布了一种可低温水解中低温储层压裂用纤维压裂液配制工艺，其在70-75℃降解率为85%以上，在90-95℃降解率为95%以上。仍未解决纤维中低温（70℃以下）降解问题，并且滞留地层的纤维会加重对低渗透油层渗透率的伤害。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种纤维压裂液，高支撑强度、高分散性、对地层适应性强，防止支撑剂回流、提高低粘压裂液携砂能力，降低稠化剂使用，降低对低渗透油层渗透率的伤害。

本发明提供的技术方案如下：

一种纤维压裂液，包括以下重量份数的物质：水100份，聚合物稠化剂0.1-0.25份，破胶剂0.01份，降解纤维0.3-1.2份。

所述破胶剂为过硫化物与坑坏血酸按照质量比1：0.5-1组成的混合物，所述过硫化物为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。

所述聚合物稠化剂由反相微乳液体系和表面活性剂混合组成，所述表面活性剂质量为反相微乳液体系质量的5-10%；

所述反相微乳液体系由以下质量百分比的物质反应得到：乳化剂3-5%，溶剂油40-42%，亲油性丙烯基单体1-5%，亲水性丙烯基单体10-20%，水32.5-37.5%，引发剂0.25-0.45%，阻聚剂0.05%。

所述降解纤维抗拉强度为6-8MPa，密度为1.10-1.25g/cm³，长度为3-5mm，直径为10-20μm。

所述降解纤维为聚乙烯醇缩醛纤维，具体制备过程如下：（1）在95℃将聚乙烯醇缩醛熔解；（2）61℃卧式纺丝成型；（3）25℃导辊牵伸；（4）76℃湿热牵伸；（5）105℃干燥1小时；（6）160℃干燥1小时；（7）200℃干燥1小时；（8）235℃干热牵伸；（9）240℃热定型；（10）常温冷却；（11）缠绕，切断，打包。