[发明专利]一种增强支撑剂承压能力的压裂液体系及其使用方法

说明书

本发明公开了一种增强支撑剂承压能力的压裂液体系，包括压裂液和改性支撑剂；压裂液包括基液和增强组分，增强组分为甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸对氯苯酯、N‑苯基丙烯酰胺、丙烯酰基咪唑、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯苯、1,3‑二(1‑甲基乙烯基)苯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基中的一种或至少两种复合。改性支撑剂是用到的改性剂为γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基‑三(2‑甲氧基乙氧基)硅烷等中的一种。本发明的压裂液增强组分会自发的在改性支撑剂表面吸附、铺展，形成一层具有韧性的覆膜层，该覆膜层可增加支撑剂的亲油性能，增强油气导流能力，提高油气产量。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种增强压裂支撑剂承压能力的压裂液及其使用方法。

背景技术

水力压裂技术作为油气井增产、水井增注的主要措施，已广泛应用在低渗透/超低渗油气田的开发，是最重要的油气田的增产稳产措施之一。水力压裂过程是通过对目的储层泵注高粘度的前置液，以超过地层破碎压力的高压使地层形成延伸的裂缝；然后向形成的裂缝中注入混有支撑剂的携砂液，使得支撑剂铺展在裂缝中；最后对携砂液破胶降粘为低粘度流体，流向井筒返排至地面。通过该技术，地层中留下一条由支撑剂支撑裂缝壁面所形成的高导流能力的流动通道，以利于油气从远井地层流向井底。

水力压裂施工完成后，人造裂缝的导流能力是评价施工成功与否的重要参数，主要受支撑剂铺置效率及支撑剂支撑能力影响。其中，铺置效率受施工工艺控制，而承压能力则是材料本身决定。随着油气资源向更深地层开发，对支撑剂的要求也随之提高，对支撑剂的性能，尤其是抗压强度，提出了更高的要求。相较于价格较便宜、来源广的石英砂支撑剂，为了满足提高抗压能力的要求，不得不采用覆膜支撑剂或陶粒支撑剂，后两种支撑剂都因制备工艺复杂，导致价格远远高于石英砂支撑剂。此外，常规陶粒支撑剂通常密度较高，存在携带性差的问题；如果降低密度，还会进一步大大增加陶粒支撑剂价格。

因此，在当前水力压裂技术大规模推广的背景下，能够同时满足承压能力强、价格便宜、操作简单的技术，将为我国油气能源发展提供极大助力。

发明内容

本发明的目的是针对现有压裂用支撑剂存在的上述缺陷，提供一种能够增强支撑剂承压能力的压裂液体系，以及该压裂液体系的使用方法。

本发明提供的增强支撑剂承压能力的压裂液体系，包括压裂液和改性支撑剂。

所述压裂液包括基液和增强组分，增强组分为甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸对氯苯酯、N-苯基丙烯酰胺、丙烯酰基咪唑、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯苯、1,3-二(1-甲基乙烯基)苯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基中的一种或至少两种复合。

压裂液的基液中含有常规组分，常规组分选自瓜胶、羟丙基瓜胶、羟乙基纤维素、阴离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、戊二醛、十二烷基二甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、氯化钾、氯化铵、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸钠、椰油酰胺基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、十二烷基糖苷中的一种或多种复合。

所述压裂液中增强组分和基液用量重量份比例为0.1～10份：90～99.9份；优选比例为1：99。增强组分和基液的重量份合计100份。

所述改性支撑剂是经过改性剂表面改性的常规支撑剂。所述常规支撑剂可以为承压能力较差的沙漠砂、常规石英砂，也可以为承压能力较强的覆膜砂、陶粒、钢渣。所述改性剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种复合。

所述改性支撑剂由以下方法制成：将常规支撑剂加入含有改性剂的乙醇溶液中，搅拌均匀后，静置，待常规支撑剂表面充分润湿后，过滤，干燥，得到改性支撑剂。

上述的增强支撑剂承压能力的压裂液体系的使用方法，步骤如下：