本發(fā)明涉及石油開發(fā)過程中的水力壓裂增產(chǎn)領(lǐng)域中一種溫控暫堵轉(zhuǎn)向壓裂液，特別是涉及一種熱致超分子凝膠暫堵轉(zhuǎn)向壓裂液。
背景技術(shù)：
：壓裂液自從1947年首次用于裂縫增產(chǎn)以來已經(jīng)歷了巨大的演變。早期的增產(chǎn)處理是通過向汽油中添加形成足以壓開和延伸裂縫的粘性流體；后來，又陸續(xù)發(fā)展了胍膠及改性胍膠工作液、合成聚合物壓裂液、粘彈性表面活性劑(VES)壓裂液等。胍膠、合成聚合物壓裂液是在地面上配制成高分子溶液后再注入地層，都是利用高分子分子量大的特性來實現(xiàn)壓裂液的增粘，其施工破膠后都會有高分子殘渣傷害。粘彈性表面活性劑是利用表面活性劑聚集成膠束來實現(xiàn)壓裂液的增粘，其用量大成本高。這幾類壓裂液的共同特點就是隨溫度升高壓裂液粘度降低甚至完全破膠。為了改善壓裂效果，防止壓裂過程中壓裂液的破膠漏失，石油工作者一直在追求各種耐高溫的壓裂液。針對這個問題，本發(fā)明提出一種適用于壓裂作業(yè)的熱致超分子凝膠體系，該體系在常溫下粘度低可流動，而隨溫度升高到60～90℃粘度迅速增加失去流動性，當溫度繼續(xù)升高至90～150℃以上又恢復低粘狀態(tài)可流動。常規(guī)小分子凝膠(包括絕大部分高分子凝膠)是將小質(zhì)量濃度的凝膠因子加入到有機溶劑中，加熱使其完全溶解然后再冷卻，當達到凝膠化溫度時，凝膠體系就會失去流動性形成凝膠。而本發(fā)明提供的熱致超分子凝膠體系，是凝膠因子(gelator)通過分子間氧鍵、π-π堆積、范德華力、靜電、偶極或疏溶劑等超分子作用自組裝形成的三維結(jié)構(gòu)。由于分子之間這種弱的作用力使得小分子有機凝膠在加熱時很容易被破壞，從而使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤?，故而熱敏感性是小分子有機凝膠的基本性質(zhì)。目前，對于單組分凝膠因子研究得比較多，對于二組分或多組分凝膠因子研究比較少。通過改變體系中各組分的摩爾比，或者改變其中的任何一種成分，就能改變整個凝膠的性能，具有更大的可調(diào)性，使其能適應不同的環(huán)境使用條件。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種熱致超分子凝膠暫堵轉(zhuǎn)向壓裂液，由小分子化合物組成，凝膠在60～90℃成膠，繼續(xù)升溫在90～150℃破膠，當施工完成后隨地層溫度升高后可自動破膠成小分子，易返排，對地層無傷害，具有廣闊的市場前景。為達到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。一種熱致超分子凝膠暫堵轉(zhuǎn)向壓裂液，由以下組分按重量百分比組成：環(huán)糊精10～35％，氯化鋰(LiCl)0.5～3.5％，脂肪醇1.3～15％，甲基纖維素0.3～10％，其余為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。所述脂肪醇的C原子數(shù)為10～18。所述甲基纖維素的重均分子量為400～10000。該熱致超分子凝膠暫堵轉(zhuǎn)向壓裂液的制備過程為：首先取一定量的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，然后分別向其中加入環(huán)糊精、氯化鋰、脂肪醇、甲基纖維素，然后攪拌均勻即配制完成。在地面將轉(zhuǎn)向壓裂液配制好，其粘度流動性很容易注入地層，易施工，隨著壓裂液向地層注入過程中，壓裂液的溫度會逐漸升高，前端注入的壓裂液溫度升高最快，當溫度升高到60～90℃，壓裂液粘度迅速升高成凝膠狀態(tài)，壓裂液變的流動慢或不流動狀態(tài)，這樣就能在地層中封堵裂縫或溶洞，阻止壓裂液漏失，容易在地層中憋起壓力使地層容易壓開。常規(guī)壓裂液通常都是隨溫度升高粘度降低，壓裂施工過程中由于壓裂液粘度降低或破膠容易造成壓裂液的漏失，可能會造成施工不成功。而本發(fā)明提供的熱致超分子凝膠，是由小分子化合物組成，因此不會對儲層造成聚合物殘留傷害，該凝膠在60～90℃成膠，繼續(xù)升高溫度在90～150℃破膠，因此當施工完成后隨地層溫度升高后可自動破膠成小分子，易返排、無傷害。且該暫堵轉(zhuǎn)向壓裂液不需要添加其他暫堵材料，就可在水力壓裂形成的裂縫內(nèi)實現(xiàn)暫堵轉(zhuǎn)向的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)該熱致超分子凝膠暫堵轉(zhuǎn)向壓裂液是一種超分子凝膠體系，可實現(xiàn)溫控成膠，不需添加其他暫堵劑；(2)該超分子凝膠壓裂液是依靠分子間氫鍵、π-π堆積、范德華力、靜電、偶極等作用力形成的凝膠，而非高分子通過共價鍵力形成凝膠，因此超分子凝膠成膠穩(wěn)定耐剪切，被剪切后又會自動恢復成凝膠狀，而高分子共價鍵受到剪切斷裂后不能再恢復；(3)該超分子凝膠壓裂液是由小分子組成，破膠后易返排，不會造成儲層殘留傷害。本發(fā)明適用于油氣田的壓裂改造。具體實施方式實施例1配制(PSA-1)正癸醇超分子轉(zhuǎn)向壓裂液：首先取5Ml(4.74g)N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，然后分別向其中加入環(huán)糊精(0.95g)、氯化鋰(0.024g)、正癸醇(0.2g)，甲基纖維素-4000(0.1g)，然后攪拌均勻即配制完成。將配制好的轉(zhuǎn)向壓裂液放入油浴鍋中攪拌加熱，從室溫開始每隔5℃觀察現(xiàn)象，記錄其初始成膠溫度以及最終成膠溫度。正癸醇從25℃開始一直到60℃呈液體，60℃開始變渾濁開始成膠，70℃時呈乳白色凝膠，75℃完全成膠，90℃開始出現(xiàn)固態(tài)凝膠向液相轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象，115℃全部的固態(tài)凝膠恢復為液體。實施例2配制(PSA-2)正十一醇超分子轉(zhuǎn)向壓裂液：首先取5Ml(4.74g)N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，然后分別向其中加入環(huán)糊精(0.85g)、氯化鋰(0.036g)、正十一醇(0.3g)，甲基纖維素-400(0.3g)，然后攪拌均勻即配制完成。將配制好的轉(zhuǎn)向壓裂液浴鍋中攪拌加熱，從室溫開始每隔5℃觀察現(xiàn)象，記錄其初始成膠溫度以及最終成膠溫度。正十一醇從25℃開始一直到90℃呈液體，在90℃開始變渾濁，95℃完全成膠，120℃開始出現(xiàn)固態(tài)凝膠向液相轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象，125℃全部的固態(tài)凝膠恢復為液體。實施例3配制(PSA-3)正十二醇轉(zhuǎn)向壓裂液：首先取5Ml(4.74g)N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，然后分別向其中加入環(huán)糊精(0.75g)、氯化鋰(0.048g)、正十二醇(0.4g)，甲基纖維素-10000(0.05g)，然后攪拌均勻即配制完成。將配制好的轉(zhuǎn)向壓裂液放入油浴鍋中攪拌加熱，從室溫開始每隔5℃觀察現(xiàn)象，記錄其初始成膠溫度以及最終成膠溫度。正十二醇從25℃開始一直到115℃呈液體，115℃開始變渾濁，120℃完全成膠，145℃開始出現(xiàn)固態(tài)凝膠向液相轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象，150℃全部的固態(tài)凝膠恢復為液體。表1轉(zhuǎn)向壓裂液成膠溫度記錄樣品初始成膠溫度/℃最終成膠溫度/℃初始破膠溫度/℃最終破膠溫度/℃PSA-1607590115PSA-29095120125PSA-3115120145150當前第1頁1 2 3