專利名稱：酸化壓裂用酸液凝膠及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油開采中碳酸鹽巖儲層酸化壓裂增產(chǎn)措施的酸液的制備方法，具體 涉及一種高溫油田酸化壓裂用酸液凝膠，屬于油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
碳酸鹽巖儲層是重要的油氣儲層之一，在國內(nèi)古生代碳酸鹽巖地層中找到了大量油氣。酸 化壓裂通過酸的溶蝕作用恢復(fù)和提高地層的滲透性、提髙油氣井產(chǎn)能，是碳酸鹽巖儲層改造的 重要增產(chǎn)措施之一。隨著碳酸鹽巖儲層的深入開發(fā)，酸化壓裂得到越來越廣泛的應(yīng)用。
酸化壓裂液的性能對酸化壓裂效果具有關(guān)鍵作用，為獲得較好的酸化壓裂效果，對酸化壓 裂液具有以下要求增加酸的穿透性，延緩酸巖反應(yīng)速度，增大酸液作用距離，使酸蝕裂縫最 大化，以獲得與水力壓裂技術(shù)接近的高導(dǎo)流能力裂縫。在對碳酸鹽巖儲層進(jìn)行基質(zhì)酸化或壓裂 酸化時，主要使用常規(guī)酸、膠凝酸、乳化酸、泡沫酸等，通過在酸液中加入聚合物稠化劑、乳 狀液、發(fā)泡劑等提高酸化效果。
中國專利ZL200510044929.5 (授權(quán)公告號CN100366702C)公開了"一種抗高溫、低摩阻 油包酸乳狀液"，它由0號柴油、15%-28%鹽酸、油酸單乙醇酰胺磷酸酯、石油磺酸和聚甲基丙
烯酸甲酯組成。
中國專利申請90106162.X (公開號CN1061033)公開了"酸化地層用的膠凝酸",它由鹽酸、 以醛酮胺縮合物為主要成分的鹽酸酸化緩蝕劑、表面活性劑、水溶性耐酸陽離子2-(甲基丙烯 酰氧)乙基三甲基胺鹽組成。
中國專利ZL200310116816.2 (授權(quán)公告號CN1262622C)公開了"高溫碳酸鹽巖油藏低損害 酸化體系"，主要由主體液(劑)、活化劑和隔離液組成，其特征在于主體液(劑)選用PCl3、 PC15、 POCb，活化劑選用水，隔離液選用輕質(zhì)油。
中國專利200380110399 (公開號CN1836090A)公開了"自轉(zhuǎn)向泡沫系統(tǒng)"，用轉(zhuǎn)向劑使 酸轉(zhuǎn)向，所述轉(zhuǎn)向劑為賦能的或發(fā)泡的酸性粘彈性表面活性劑系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)能在一定程度上降低酸巖反應(yīng)速度，改善酸化效果，但是黏度較低，不能攜帶壓 裂支撐劑，尤其是對低滲透地層的髙溫深井，酸巖反應(yīng)速度快、無法造酸壓長縫的問題仍然得 不到解決。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種酸化壓裂用酸液凝膠及其制備方法與應(yīng)用，具 體地說是一種可攜帶壓裂支撐劑、有效延緩酸巖反應(yīng)速度、用于低滲透地層高溫深井酸化壓裂、 無機(jī)-有機(jī)復(fù)合交聯(lián)劑形成的酸液凝膠及其制備方法。
本發(fā)明酸化壓裂用酸液凝膠，按質(zhì)量百分比組份如下
酸5-40%，聚丙烯酰胺類聚合物0.3-2.0%,無機(jī)交聯(lián)劑0.03-1.5%，有機(jī)交聯(lián)劑0.03-1.5%，
其余為水。
3所述的聚丙烯酰胺類聚合物選自下列A或B:
A. 聚丙烯酰胺，水解度不高于30%、分子量在500-1500萬之間；進(jìn)一步的，優(yōu)選水解度不 高于10%，分子量800-1000萬的聚丙烯酰胺。
B. 丙烯酰胺(AM)與2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸鈉(AMPS)的共聚物(AM-AMPS)， 分子量在500-800萬之間，AM與AMPS的摩爾比為(3-7): (7-3)。
所述酸為鹽酸、土酸、氫氟酸、氨基磺酸或低分子羧酸;其中低分子羧酸優(yōu)選甲酸、乙酸、 或丙酸。酸的用量是以純酸計。
所述無機(jī)交聯(lián)劑為重鉻酸鈉或重鉻酸鉀。
所述有機(jī)交聯(lián)劑為甲醛、三聚甲醛、六次甲基四胺、苯酚、對苯二酚、間苯二酚、水溶性 酚醛樹脂之一或組合。
優(yōu)選的，有機(jī)交聯(lián)劑至少是包括以下其中一種甲醛、三聚甲醛或六次甲基四胺。 本發(fā)明提供的酸液凝膠的制備方法如下 .
將聚丙烯酰胺類聚合物溶解于含有酸的水溶液中，攪拌2-5hr，直至聚合物完全溶解，得到
均勻的粘稠液體，最后加入有機(jī)交聯(lián)劑和無機(jī)交聯(lián)劑，攪拌均勻。
本發(fā)明的酸液凝膠的應(yīng)用，用于70-120'C高溫油田酸化壓裂。
本發(fā)明的酸液凝膠在酸液中釆用無機(jī)-有機(jī)復(fù)合交聯(lián)劑，應(yīng)用時于70-120'C高溫下使聚丙 烯酰胺類聚合物交聯(lián)，得到高黏度(可調(diào)掛)、含酸的交聯(lián)聚合物凝膠，特別適用于高溫油田酸
化壓裂。
本發(fā)明具有以下技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)良效果
(1) 有機(jī)交聯(lián)劑與無機(jī)交聯(lián)劑復(fù)合使用，在酸性環(huán)境下，有機(jī)交聯(lián)劑將重鉻酸鹽中的高價 鉻還原為Cr3+, C,使得聚合物較快交聯(lián)，降低了酸液濾失，有效減緩酸巖反應(yīng)速度；有機(jī)交聯(lián) 劑使得體系在較高溫度下穩(wěn)定；而且醛還起到鐵離子穩(wěn)定劑的作用。
(2) 酸液交聯(lián)前黏度低，摩阻低，易泵送。
(3) 酸液交聯(lián)后形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠，黏度高、彈性好、能攜砂，從而可以實現(xiàn)酸液深穿
透、造酸壓長縫的目的。
(四)


圖1是交聯(lián)后形成的凝膠，可調(diào)掛。
(五)
具體實施例方式
以下實施例僅用于進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明。各實施例中的化學(xué)品均為工業(yè)品。實施例1酸液凝膠，按質(zhì)量百分比組份如下
濃鹽酸55. 56% (折合純酸為20%)，聚丙烯酰胺(水解度5.3%，分子量800萬)1.0%, 重鉻酸鈉0.1%，六次甲基四胺0.2%，苯酚0.05%，余量為水。
本實施例的酸液凝膠的制備按質(zhì)量份，依次加入43.09份水，55.56份濃鹽酸和1.0份聚 丙烯酰胺，攪拌均勻后加入O.l份重鉻酸鈉，0.2份六次甲基四胺，0.05份苯酚。
本實施例的酸液凝膠100'C交聯(lián)時間是4min,交聯(lián)凝膠可調(diào)掛(見附圖)，在IOO'C、 100S" 條件下黏度186mPa.s;在140'C放置lhr不脫水、不分解。石英砂的沉降速度為0.0068cm/s。實施例2
如實施例l所述，不同的是六次甲基四胺的質(zhì)量百分比是0.1%。酸液凝膠的交聯(lián)時 間是5min，其他性能不變。實施例3
如實施例l所述，不同的是重鉻酸鈉的質(zhì)量百分比是0.2%。酸液凝膠的交聯(lián)時間是 1.75min。在140'C放置0.5hr不脫水、不分解。實施例4
如實施例l所述，不同的是無機(jī)交聯(lián)劑是重鉻酸鉀。性能不變。實施例5
如實施例1所述，不同的是有機(jī)交聯(lián)劑是質(zhì)量濃度40%的甲醛0.6%。 本實施例酸液凝膠的交聯(lián)時間是5min (70°C), 70。C、 100S"條件下黏度213mPa.s， 在9(TC放置lhr不脫水、不分解。實施例6
如實施例5所述，不同的是有機(jī)交聯(lián)劑是1.0%甲醛(40%質(zhì)量百分比)。 本實施例酸液凝膠的交聯(lián)時間是2min (70'C)， 70'C、 100S'1條件下黏度113mPa.s， 在90"C放置0.5hr不脫水、不分解。實施例7
如實施例1所述，不同的是鹽酸的濃度是15%質(zhì)量百分比。實施例8
如實施例1所述，不同的是鹽酸的濃度是10%質(zhì)量百分比。實施例9
如實施例1所述，不同的是所用的酚是間苯二酚。
權(quán)利要求
1、酸化壓裂用酸液凝膠，其特征在于按質(zhì)量百分比組份如下酸5-40％，聚丙烯酰胺類聚合物0.3-2.0％，無機(jī)交聯(lián)劑0.03-1.5％，有機(jī)交聯(lián)劑0.03-1.5％，其余為水。
2、 如權(quán)利要求1所述的酸化壓裂用酸液凝膠，其特征在于所述的聚丙烯酰胺類聚合物選自 下列A或B:A. 聚丙烯酰胺，水解度不高于30%、分子量在500-1500萬之間；進(jìn)一步的，優(yōu)選水解度不 高于10%,分子量800-1000萬的聚丙烯酰胺；B. 丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸鈉的共聚物，分子量在500-800萬之間，AM與 AMPS的摩爾比為(3-7): (7-3)。
3、 如權(quán)利要求1所述的酸化壓裂用酸液凝膠,其特征在于所述酸為鹽酸、土酸、氫氟酸、 氨基磺酸或低分子羧酸;其中低分子羧酸優(yōu)選甲酸、乙酸、或丙酸。
4、 如權(quán)利要求1所述的酸化壓裂用酸液凝膠,其特征在于所述無機(jī)交聯(lián)劑為重鉻酸鈉或重 鉻酸鉀。
5、 如權(quán)利要求1所述的酸化壓裂用酸液凝膠,其特征在于所述有機(jī)交聯(lián)劑為甲醛、三聚甲 醛、六次甲基四胺、苯酚、對苯二酚、間苯二酚、水溶性酚醛樹脂之一或組合。
6、 如權(quán)利要求1所述的酸化壓裂用酸液凝膠，其特征在于所述有機(jī)交聯(lián)劑至少是包括以下其中一種甲醛、三聚甲醛或六次甲基四胺。
7、 權(quán)利要求1所述的酸化壓裂用酸液凝膠的制備方法,步驟如下將聚丙烯酰胺類聚合物溶解于含有酸的水溶液中，攪拌2-5hr，直至聚合物完全溶解，得到均勻的粘稠液體，最后加入 有機(jī)交聯(lián)劑和無機(jī)交聯(lián)劑，攪拌均勻。
8、 權(quán)利要求1所述的酸化壓裂用酸液凝膠的應(yīng)用，用于70-12(TC高溫油田酸化壓裂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種酸化壓裂用酸液凝膠及其制備方法與應(yīng)用，按質(zhì)量百分比組份為酸5-40％，聚丙烯酰胺類聚合物0.3-2.0％，無機(jī)交聯(lián)劑0.03-1.5％，有機(jī)交聯(lián)劑0.03-1.5％，其余為水。將聚丙烯酰胺類聚合物溶解于含有酸的水溶液中，攪拌2-5hr，直至聚合物完全溶解，得到均勻的粘稠液體，最后加入有機(jī)交聯(lián)劑和無機(jī)交聯(lián)劑。本發(fā)明酸化壓裂用酸液凝膠用于70-120℃高溫油田酸化壓裂。該凝膠黏度高、彈性好、能攜砂，從而可以實現(xiàn)酸液深穿透、造酸壓長縫的目的。
文檔編號C09K8/60GK101481607SQ20091001366
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者潔 倪, 劉德新, 李海濤, 王增寶, 王彥玲, 趙修太, 邱廣敏, 鄭晶晶 申請人:中國石油大學(xué)(華東)