本發(fā)明屬壓裂液領(lǐng)域，尤其涉及一種速溶型海水基高溫壓裂液。

背景技術(shù)：

水力壓裂改造作為油氣藏開發(fā)的重點(diǎn)增產(chǎn)措施，已被廣泛應(yīng)用于油田勘探和開發(fā)中。壓裂液是水力壓裂改造油氣層過程中的工作液，壓裂液提供了水力壓裂施工作業(yè)的手段，它起著傳遞壓力、形成地層裂縫、攜帶支撐劑深入人工裂縫以及壓裂完成后，化學(xué)分解或破膠到低黏度，保證大部分壓裂液返排到地面以凈化裂縫的作用。壓裂液性能的好壞是關(guān)系到壓裂施工的成敗和影響壓后增產(chǎn)效果的一個(gè)重要因素，因此其性能的改進(jìn)一直是人們致力研究的課題。目前，國內(nèi)陸上壓裂所使用的壓裂液體系已相對比較成熟和完善，適用于30℃～200℃的壓裂液體系已被人們開發(fā)和使用。國內(nèi)海上壓裂技術(shù)還處于起步和探索階段，施工還主要參照和使用陸上的技術(shù)。壓裂液還主要通過在陸上配制好，再用船運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行施工，不能夠根據(jù)現(xiàn)場的要求現(xiàn)配現(xiàn)用。壓裂液的量達(dá)不到施工的要求，就會(huì)使施工的效果大打折扣，從而使花費(fèi)比較高的鉆井工作浪費(fèi)。壓裂液的量過量，就會(huì)使運(yùn)輸成本提高、壓裂液的處理費(fèi)用增加。同時(shí)，隨著油氣井開發(fā)的日趨深入，地層溫度也越來越高，對壓裂液的耐溫性能要求也越來越高。因此，開發(fā)能夠現(xiàn)場用海水配制的耐高溫壓裂液的工作勢在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是研制出一種能夠直接使用海水配液施工的海水基高溫壓裂體系，該體系具有溶解速度快，耐溫耐剪切性能佳、配伍性好等性能優(yōu)點(diǎn)，為海上壓裂施工提供便利，提高施工效率，降低壓裂成本，為實(shí)現(xiàn)海上大規(guī)模壓裂施工奠定基礎(chǔ)。

一種速溶型海水基耐高溫壓裂液，其組成及質(zhì)量份數(shù)為：乳液型增稠劑1.0％-2.5％、交聯(lián)劑0.5％-2.0％、轉(zhuǎn)相劑0.05％-0.1％、助排劑0.4％-1.6％、粘土穩(wěn)定劑0.3％-0.8％、破膠劑0.01％-0.03％，其余為海水，各組分質(zhì)量百分比之和為100％。

所述的乳液型增稠劑為一種反相乳液，該反相乳液為丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、乙烯基吡咯烷酮四種單體聚合得到的四元共聚物，四元共聚物的分子量在800-1300萬之間，四種單體的質(zhì)量比為25-40:5-10:15-25:3-8。

所述的交聯(lián)劑為異丙醇鈦、醋酸鉻、氯化鉻、氧氯化鋯、醋酸鋯、檸檬酸鋯、三乙醇胺、二乙醇胺、氨水、乙二醇、醋酸、乳酸中的一種或幾種與水復(fù)配而成。所述轉(zhuǎn)相劑為斯班-80、吐溫-80、OP-10、曲拉通中的一種或幾種。

所述助排劑為季銨鹽類表面活性劑、聚氧乙烯烷基醇醚非離子表面活性劑與水復(fù)配而成，其質(zhì)量比為0.5-1.5:1.2-3:30-50。

所述的粘土穩(wěn)定劑為氯化鉀、氯化銨中的一種或幾種。

所述破膠劑為以過硫酸銨、過硫酸鉀為主的膠囊破膠劑。

上述乳液型增稠劑的制備方法為：將丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、乙烯基吡咯烷酮四種單體以質(zhì)量比為25-40:5-10:15-25:3-8的比例制成40-60％的水溶液，并調(diào)節(jié)體系pH為5-6，另外取一定量等質(zhì)量的斯班-80與吐溫-20，加入到油相環(huán)己烷中，乳化劑占油相質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％-15％，攪拌分散溶解完全后緩慢將四種單體的水溶液加入到油相中，控制油水比為1.4:1-1:1，邊加邊強(qiáng)力攪拌乳化，乳化完成后充氮?dú)?0min-40min，加入氧化還原引發(fā)體系(過硫酸銨：亞硫酸氫鈉＝1:2)，控制溫度在30-50℃，反應(yīng)5-8h，即得到最終聚合物含量為20-35％的反相乳液，外觀為乳白色中等粘稠液體。

上述速溶型海水基耐高溫壓裂液的制備方法為：

將929.9-977.2份海水倒入Warning混調(diào)器中，開啟攪拌，調(diào)整轉(zhuǎn)速為約500-800r/min,使海水形成較大漩渦，將稱量好的0.5-1份的轉(zhuǎn)相劑加入到水中，然后加入10-25份乳液型增稠劑，攪拌2-3min，加入4-16份助排劑和3-8份的粘土穩(wěn)定劑，繼續(xù)攪拌5min，使增稠劑溶解充分，加入0.1-0.3份的破膠劑，然后緩慢加入5-20份的交聯(lián)劑，直至漩渦消失，液面微微向上凸起時(shí)，停止攪拌，即形成海水基耐高溫壓裂液成品。

本發(fā)明的有點(diǎn)及有益效果：

按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SY/T 5107-2005水基壓裂液性能評價(jià)方法》對形成的速溶型海水基耐高溫壓裂液體系進(jìn)行試驗(yàn)評價(jià)，該壓裂液的性能特點(diǎn)如下：

(1)體系耐高溫耐剪切性能優(yōu)異，能夠滿足海上180℃及以上超高溫儲(chǔ)層壓裂改在施工技術(shù)需求，高溫流變性能突出，耐剪切性能穩(wěn)定，利于攜砂造縫。

(2)乳液型增稠劑溶解速度快，可以現(xiàn)配現(xiàn)用，極大地方便海上壓裂改造施工。

(3)體系配伍性較好，殘?jiān)康停瑤r心傷害率低。

(4)體系具有較高的粘度合低的濾失速率，利于造縫。

(5)體系破膠性能好，破膠徹底，破膠液表界面張力低，利于壓裂后返排施工。

附圖說明

圖1為速溶型海水基耐高溫壓裂液180℃流變曲線。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

乳液型增稠劑的制備

將丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、乙烯基吡咯烷酮四種單體以質(zhì)量比為35:8:20:5的比例制成60％的水溶液，并調(diào)節(jié)體系pH為5.5，另外取一定量等質(zhì)量的斯班-80與吐溫-20，加入到油相環(huán)己烷中，乳化劑占油相質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，攪拌分散溶解完全后緩慢將四種單體的水溶液加入到油相中，油水比為1.2:1，邊加邊強(qiáng)力攪拌乳化，乳化完成后充氮?dú)?0min，加入氧化還原引發(fā)體系(過硫酸銨：亞硫酸氫鈉＝1:2)，控制溫度在35℃，反應(yīng)8h，即得到最終聚合物含量為27％的反相乳液。

將954份海水倒入Warning混調(diào)器中，開啟攪拌，調(diào)整轉(zhuǎn)速為約500-800r/min,使海水形成較大漩渦，將稱量好的0.8份的轉(zhuǎn)相劑加入到水中，然后加入20份乳液型增稠劑，攪拌2min，加入10份助排劑和5份的粘土穩(wěn)定劑，繼續(xù)攪拌5min，使增稠劑溶解充分，加入0.2份的破膠劑，然后緩慢加入10份的交聯(lián)劑，直至漩渦消失，液面微微向上凸起時(shí)，停止攪拌，即形成海水基耐高溫壓裂液成品。交聯(lián)劑為氧氯化鋯、醋酸鋯、三乙醇胺、乳酸與水按照質(zhì)量比為5:2:15:0.5:80復(fù)配而成。

所述轉(zhuǎn)相劑為吐溫-80。

助排劑為季銨鹽類表面活性劑、聚氧乙烯烷基醇醚非離子表面活性劑與水復(fù)配而成，其質(zhì)量比為1:2.3:35。

的粘土穩(wěn)定劑為氯化鉀。

破膠劑為過硫酸銨。

該體系適用于海上油田180℃高溫儲(chǔ)層的壓裂改造施工，180℃下，170S^-1剪切120min后，體系剪切粘度不低于250mPa.s,見圖1，滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1速溶型海水基耐高溫壓裂液主要性能