專利名稱：海水基壓裂液及其制備方法
技術領域：
本發明屬于油田開發技術領域，具體涉及一種適合海水配制、可實現連續混配的海水基壓裂液及其制備方法。
背景技術：
在石油天然氣勘探和開發中，壓裂廣泛地應用于油井和天然氣井的儲層改造中， 以達到增產油氣的目的。目前已經有許多組成體系用于壓裂改造。在這些組成體系中，以水為分散介質的水基壓裂液體系占有主要地位。而基于淡水體系的水力壓裂是水基壓裂的全部內容。但是對于海上油田來說，淡水資源的提供由于受到空間、運輸、成本等多種因素的影響，難以滿足油田壓裂改造的需要。海水對于海上油田來說，又是一種普遍存在，容易取用的水資源。但是，由于海水是一個復雜的水系統，里面包含有幾十種礦物質元素，還有多種有機質的存在，是一個高鹽、多成份的水體系。目前常用的水基壓裂液稠化劑都或多或少的受到海水成分的影響，而難以滿足壓裂施工的要求。開發一種適應海水水體、滿足壓裂要求的壓裂液是很有必要的。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷而提供一種適合海水配制、可實現連續混配、具有良好的抗溫、抗鹽、抗剪切性和快速溶解的海水基壓裂液及其制備方法。本發明的目的是這樣實現的由以下原料按照重量份數配制而成稠化劑 0. 5-1. 5份、交聯劑0. 3-1. 0份、表面活性劑0. 2-0. 6份、PH值調節劑0. 01-0. 2份、破膠劑0. 01-0. 2份，海水46. 5-64份和脫鹽海水35-50份。所述的稠化劑由烷基丙烯酰胺 15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺單體0. 1-3份、純凈水47-83. 4份、0. 005-0. 08份引發劑、0. 1-5份堿性催化劑和 1-10份甲醛組成。所述的交聯劑由氯氧化鋯、四氯化鋯、氯化鋁中的一種或幾種與異丙醇、 乙二醇、丙三醇、檸檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氫氧化鈉、三乙醇胺中的一種或幾種及水復配組成。所述的表面活性劑為聚醚型含氟表面活性劑、聚醚型表面活性劑中的一種或幾種。所述的PH值調節劑選自醋酸、甲酸、草酸、檸檬酸、鹽酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種或幾種。所述的破膠劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、亞氯酸鈉、次氯酸鈉和雙氧水中的一種或幾種。所述的引發劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、亞硫酸鈉、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈中的一種或幾種。所述的堿性催化劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鋰中的一種或幾種。一種海水基壓裂液的制備方法，包括如下步驟一、制備稠化劑烷基丙烯酰胺15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1_10份、 乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺單體0. 1-3份、純凈水47-83. 4份，在氮氣脫氧10-60分鐘后，加入0. 005-0. 08份引發劑，在30_70°C的溫度下，聚合反應3_8小時， 然后加入0. 1-5份堿性催化劑和1-10份甲醛，在40-80°C的溫度下，反應1_6小時，經干燥、粉碎制得稠化劑干粉；二、制備交聯劑交聯劑氯氧化鋯、四氯化鋯、氯化鋁中的一種或幾種與異丙醇、乙二醇、丙三醇、檸檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氫氧化鈉、三乙醇胺中的一種或幾種與水溶解混合均勻，制得交聯劑；三、制備海水基壓裂液用量筒量取35-50份脫鹽海水倒入帶有磁力攪拌器的燒杯中，開動攪拌器并以400-600r/min轉速攪拌，然后于常溫條件下慢慢步驟一中所述的0. 5-1. 5份稠化劑，15-30分鐘后溶脹完全，再加入46. 5-64份海水，然后再依次加入 0. 2-0. 6份表面活性劑、0. 01-0. 2份的破膠劑，最后再加入向燒杯中添加0. 01-0. 2份的PH 值調節劑，使PH值在5-6. 5的范圍內，然后慢慢加入步驟二中所述的0. 3-1. 0份的交聯劑， 反應持續至使配制成的壓裂液具有粘彈性，即成成品。性能評價按照SY/T 5107-2005水基壓裂液性能評價方法對本發明的壓裂液進行性能評價。下面的表1顯示了本發明和現有技術中的壓裂液在海水中的性能指標。壓裂液性能采用RS-6000流變儀，在1(KTC、170S-1剪切速率下剪切lh，測定壓裂液性能。常規壓裂液按照本領域的常規方法制得壓裂液，稠化劑濃度與本發明相同。表1 常規HPG壓裂液與本發明壓裂液性能對比
權利要求
1.一種海水基壓裂液，其特征在于由以下原料按照重量份數配制而成稠化劑 0. 5-1. 5份、交聯劑0. 3-1. 0份、表面活性劑0. 2-0. 6份、PH值調節劑0. 01-0. 2份、破膠劑0. 01-0. 2份，海水46. 5-64份和脫鹽海水=35-50份。
2.根據權利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的稠化劑由烷基丙烯酰胺 15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺單體0. 1-3份、純凈水47-83. 4份、0. 005-0. 08份引發劑、0. 1-5份堿性催化劑和 1-10份甲醛組成。
3.根據權利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的交聯劑由氯氧化鋯、四氯化鋯、氯化鋁中的一種或幾種與異丙醇、乙二醇、丙三醇、檸檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、 丙二酸、氫氧化鈉、三乙醇胺中的一種或幾種及水復配組成。
4.根據權利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的表面活性劑為聚醚型含氟表面活性劑、聚醚型表面活性劑中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的PH值調節劑選自醋酸、 甲酸、草酸、檸檬酸、鹽酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的破膠劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、亞氯酸鈉、次氯酸鈉和雙氧水中的一種或幾種。
7.根據權利要求2所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的引發劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、亞硫酸鈉、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈中的一種或幾種。
8.根據權利要求2所述的海水基壓裂液，其特征在于所述的堿性催化劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鋰中的一種或幾種。
9.一種海水基壓裂液的制備方法，其特征在于包括如下步驟一、制備稠化劑烷基丙烯酰胺15-30份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-10份、乙烯吡咯烷酮0. 5-10份、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺單體0. 1-3份、純凈水47-83. 4份，在氮氣脫氧10-60分鐘后，加入0. 005-0. 08份引發劑，在30_70°C的溫度下，聚合反應3_8小時，然后加入0. 1-5份堿性催化劑和1-10份甲醛，在40-80°C的溫度下，反應1_6小時，經干燥、粉碎制得稠化劑干粉；二、制備交聯劑交聯劑氯氧化鋯、四氯化鋯、氯化鋁中的一種或幾種與異丙醇、乙二醇、丙三醇、檸檬酸、乙酰丙酮、冰醋酸、乳酸、丙二酸、氫氧化鈉、三乙醇胺中的一種或幾種與水溶解混合均勻，制得交聯劑；三、制備海水基壓裂液用量筒量取35-50份脫鹽海水倒入帶有磁力攪拌器的燒杯中， 開動攪拌器并以400-600r/min轉速攪拌，然后于常溫條件下慢慢步驟一中所述的0. 5-1. 5 份稠化劑，15-30分鐘后溶脹完全，再加入46. 5-64份海水，然后再依次加入0. 2-0. 6份表面活性劑、0. 01-0. 2份的破膠劑，最后再加入向燒杯中添加0. 01-0. 2份的PH值調節劑，使PH 值在5-6. 5的范圍內，然后慢慢步驟二中所述的0. 3-1. 0份的交聯劑，反應持續至使配制成的壓裂液具有粘彈性，即成成品。
全文摘要
本發明屬于油田開發技術領域，具體涉及一種適合海水配制、可實現連續混配的海水基壓裂液及其制備方法；由以下原料按照重量份數配制而成稠化劑0.5-1.5份、交聯劑0.3-1.0份、表面活性劑0.2-0.6份、pH值調節劑0.01-0.2份、破膠劑0.01-0.2份，海水46.5-64份和脫鹽海水35-50份；具有適合海水配制、可實現連續混配、具有良好的抗溫、抗鹽、抗剪切性和快速溶解的優點。
文檔編號C08F226/10GK102417814SQ20111036194
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者宋峰, 張義勤, 張如忠, 張春雨, 張立, 張勝, 張運祥, 范軍勝, 靳紅彬 申請人:北京國海能源技術研究院, 新鄉市玄泰實業有限公司