[发明专利]一体化自交联压裂方法、所用压裂液、其制备方法及应用

说明书

一体化自交联压裂方法、所用压裂液、其制备方法及应用，该压裂方法利用一体化自交联乳液型压裂液增稠剂，通过配制不同质量分数的水溶液作为压裂液，即0.05～0.4wt％的增稠剂溶液进行常规砂比和高砂比的滑溜水减阻压裂、0.4～2.0wt％的增稠剂溶液进行常规砂比和高砂比的携砂压裂，质量分数任意调整，滑溜水减阻压裂和携砂压裂随时切换，满足减阻和携砂常规压裂和大规模连续压裂的现场应用。本发明的压裂液具有减阻和携砂压裂一体化、材料与制备一体化、多功能一体化，压裂液具有自交联特性，易配制易操作，满足常规配液和大规模在线连续配液，有利于环境保护和储层保护，成本低、性价比高、增产效果优异等特点。

技术领域

本发明属于压裂增产技术领域，具体涉及一种水基压裂方法，尤其是一种一体化自交联压裂方法、所用的一体化自交联压裂液、其制备方法及其在常规油气田和非常规油气田，例如页岩气、页岩油、致密油气、煤层气等油气田中的应用。

背景技术

压裂的目的是在储层中形成具有导流能力的裂缝，采用的压裂液在很大程度上决定了压裂效果。同时对压裂液的粘度有一定的要求，使其便于携砂，并且在压后成为低粘度的液体而容易返排，以避免对储层中的油气层造成损坏。目前采用的压裂方式主要包括油基压裂、水基压裂和二氧化碳干法压裂等。其中油基压裂成本高、安全性差和环保问题突出，在压裂方式中占比较低；水基压裂具有成本较低、安全性较高和施工方便等优点，目前使用最为广泛；干法压裂虽具有无水相污染、无残渣、低伤害甚至无伤害和增能作用等优势，但由于需要专用罐车、专用高压混砂设备、专用压裂设备，限制了其推广和应用。

水基压裂，又称“水力压裂”，是油气田开发中的主要增储、增产、增注手段，目前已广泛应用于油气勘探开发的各个阶段，其不但是常规油气藏开发的重要手段，还是页岩油气、致密油气等非常规油气藏的主要开发手段。水基压裂一般按照压裂液粘度和加砂量分为滑溜水压裂和携砂液压裂，常规滑溜水压裂一般粘度2～10mPa·s，砂比0～10％，常规携砂液压裂一般粘度大于50mPa·s，砂比0～30％。滑溜水压裂，在大排量注入情况下，加入降阻剂以降低水的摩阻，使其成为摩阻较低的滑溜水，从而实现大排量泵注，弥补了水粘度低、携砂能力差等诸多问题。由于常规滑溜水是用清水加入低浓度的常规减阻剂，减阻剂一般采用低浓度瓜胶及其改性物、聚丙烯酰胺乳液等，粘度低、结构弱、携砂能力差，因此压裂施工时不能高砂比携砂，裂缝支撑剂填充不足更导致增产效果不理想，甚至会造成支撑剂沉降，过早砂堵导致压裂失败。水基携砂液是以水作溶剂或分散介质，向其中加入稠化剂、添加剂配制而成，主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂，即植物胶(瓜胶、田菁、魔芋等)、纤维素衍生物及合成聚合物，通过在水中溶胀成溶胶，再交联后形成粘度极高的冻胶。常规水基压裂液均至少需要交联剂作为添加剂，交联效果不稳定，可控性差，耐温耐剪切性能较差，导致砂比偏低，携砂量不足，同时破胶过程不可避免产生的残渣和残胶对地层造成伤害，造成增产效果变差，特别是针对非常规油气藏，极易对地层造成不可逆转的伤害导致不出油气。因此，如何开发一种单剂增稠剂以满足现场配液要求，同时配制滑溜水和携砂液，进行减阻携砂一体化压裂施工，使其具有减阻、携砂、造缝、防膨和助排等功能，将成为一种迫切需求，也会对压裂方法、增稠材料和配液、液体性能形成一种创新发展，达到成本低、性价比高和高效增产的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种一体化自交联压裂方法、所用的压裂液、其制备方法与应用，以期至少部分地解决上述现有相关技术中存在的至少部分技术问题。

为了实现上述目的，作为本发明的第一个方面，提供了一种一体化自交联压裂液，所述一体化自交联压裂液通过使用配液设备或混砂车液添设备，保持水温0～40℃的水，调整增稠剂的质量分数而制备得到，其中：

当用作滑溜水时，所述一体化自交联压裂液中增稠剂占所述一体化自交联压裂液的0.05～0.4wt％，同时加入设计比例的破胶剂和设计砂比的支撑剂；

当用作携砂液时，所述一体化自交联压裂液中增稠剂占所述一体化自交联压裂液的0.4～2.0wt％，同时加入设计比例的破胶剂和设计砂比的支撑剂。