本發(fā)明涉及石油開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超高溫壓裂液體系。

背景技術(shù)：

通常對(duì)低滲透率井進(jìn)行水力壓裂來(lái)提高它們的導(dǎo)流能力，并最終提高產(chǎn)油率。壓裂增產(chǎn)用液體經(jīng)過(guò)近百年的研究與發(fā)展，形成了以胍膠壓裂液為主的壓裂液體系。

近年來(lái)，隨著世界對(duì)能源需求量的不斷增加和勘探技術(shù)的進(jìn)步，油氣資源開(kāi)發(fā)不斷向縱深發(fā)展，井深大于4000m，溫度超過(guò)170℃的異常高溫井?dāng)?shù)日益增多，目前深氣井最有效的強(qiáng)化增產(chǎn)技術(shù)仍是水力壓裂，因此，耐溫能力高于170℃，甚至200℃的壓裂液體系開(kāi)發(fā)很有必要性。

目前的超高溫壓裂液大多是采用羧甲基胍膠與聚丙烯酰胺復(fù)配獲得，但是都對(duì)聚丙烯酰胺的分子量要求較高，在增加成本的同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致壓裂液基液的粘度較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠同時(shí)達(dá)到耐溫200℃的使用要求有效減少普通超高溫壓裂液體系對(duì)聚丙烯酰胺分子量的要求的超高溫壓裂液體系。

為此，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種超高溫壓裂液體系，包括以下重量份的組分(按總重量份為100份計(jì))：

0.5～0.7份羧甲基羥丙基胍膠，0.4～0.6份聚丙烯酰胺，0.4～0.6份聚乙烯醇，0.7～1.0份調(diào)理劑，0.5～0.7份防膨劑，0.5～0.7份助排劑，0.9～1.1份交聯(lián)劑，0.05～0.07破膠劑，余量為水；

其中，所述聚丙烯酰胺的分子量為600～1200萬(wàn)，所述聚乙烯醇為醇解度為99％、分子量為1700萬(wàn)～2400萬(wàn)的固態(tài)聚乙烯醇。

通過(guò)將羧甲基羥丙基胍膠、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇三者按照一定比例進(jìn)行混合，由于羧甲基羥丙基胍膠與聚丙烯酰胺之間、羧甲基羥丙基胍膠與聚乙烯醇之間形成穩(wěn)定的氫鍵，即使胍膠的分子鏈在高溫時(shí)斷裂，該氫鍵仍然存在，能夠提高胍膠高溫時(shí)的穩(wěn)定性和抗剪切性，。

優(yōu)選，所述固態(tài)聚乙烯醇的目數(shù)大于200目。

優(yōu)選，所述調(diào)理劑為氫氧化鈉或者碳酸鈉溶液。

優(yōu)選，所述防膨劑為KCl。

優(yōu)選，所述交聯(lián)劑為有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑。

優(yōu)選，所述破膠劑為過(guò)硫酸銨。

該超高溫壓裂液體系的制備和實(shí)施方法：

在攪拌狀態(tài)下，將一定比例的羧甲基羥丙基胍膠、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇依次慢慢加入到水中，攪拌20min，得到壓裂液增稠劑水溶液；然后將調(diào)理劑、助排劑和防硼劑加入到上述壓裂液增稠劑水溶液中，攪拌均勻，得到壓裂液基液，儲(chǔ)存、備用；現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓裂作業(yè)時(shí)，向上述基液中加入交聯(lián)劑和破膠劑，攪拌，直至形成壓裂液凍膠，打入底層。

交聯(lián)劑和破膠劑現(xiàn)用現(xiàn)配，即現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)與壓裂液基液混合后打入底層；其中，交聯(lián)劑與壓裂液基液混合后1min即發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，而破膠劑要等到進(jìn)入底層后在地下高溫環(huán)境下起作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該超高溫壓裂液體系利用聚乙烯醇分子和聚丙烯酰胺分子對(duì)胍膠分子的保護(hù)作用，達(dá)到耐溫200度的使用要求；同時(shí)，通過(guò)聚乙烯醇分子的加入，減少了普通超高溫壓裂液體系對(duì)聚丙烯酰胺分子量的要求，對(duì)減小超高溫壓裂液基液粘度具有重要的指導(dǎo)意義。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的超高溫壓裂液體系(未加入破膠劑前)的剪切粘度隨時(shí)間變化曲線；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制備的超高溫壓裂液體系(未加入破膠劑前)的剪切粘度隨時(shí)間變化曲線；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3制備的超高溫壓裂液體系(未加入破膠劑前)的剪切粘度隨時(shí)間變化曲線；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4制備的超高溫壓裂液體系(未加入破膠劑前)的剪切粘度隨時(shí)間變化曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但下述實(shí)施例絕非對(duì)本發(fā)明有任何限制。

在下述實(shí)施例1～4中，交聯(lián)劑選用北京希濤技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的SJL 283型有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑；助排劑選用濱州慧源石油技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HY207型助排劑；其余各組分也均從市場(chǎng)購(gòu)買得到。

實(shí)施例1

一種超高溫壓裂液體系，通過(guò)下述方法制備：

在攪拌狀態(tài)下，將0.5份的羧甲基羥丙基胍膠、0.4份分子量為600萬(wàn)的聚丙烯酰胺和0.4份醇解度為99％，分子量為2400萬(wàn)的聚乙烯醇依次慢慢加入到96份水中，攪拌20min，得到壓裂液增稠劑水溶液；然后將0.8份10wt％的氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液(氫氧化鈉與碳酸鈉的質(zhì)量比為1:2)、0.5份助排劑和0.5份KCl加入到上述壓裂液增稠劑水溶液中，攪拌均勻，得到壓裂液基液；現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓裂作業(yè)時(shí)，向上述基液中加入0.9份交聯(lián)劑攪拌直至形成凍膠壓裂液，而后加入0.005份破膠劑混勻后打入底層。

其中，壓裂液基液粘度為78mPa·s；添加0.005份破膠劑后，破膠液粘度低于5mPa·s，滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

如圖1所示為采用RS6000流變儀對(duì)本實(shí)施例1未加入破膠劑時(shí)的的凍膠壓裂液的耐溫耐剪切性能進(jìn)行測(cè)試。其中，線(I)為溫度變化曲線，線(II)為剪切年度隨時(shí)間變化曲線，圖2～圖4同。

從圖1可以看出，當(dāng)測(cè)試溫度為198℃，剪切速率為170s^-1條件下，剪切65min，壓裂液粘度能夠保持在62mPa·s以上，具有較好的耐溫耐剪切性能。

實(shí)施例2

一種超高溫壓裂液體系，通過(guò)下述方法制備：

在攪拌狀態(tài)下，將0.7份的羧甲基羥丙基胍膠、0.6份分子量為1200萬(wàn)的聚丙烯酰胺和0.6份醇解度為99％，分子量為1700萬(wàn)的聚乙烯醇依次慢慢加入到94.7份水中，攪拌20min，得到壓裂液增稠劑水溶液；然后將0.9份10wt％的氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液(氫氧化鈉與碳酸鈉的質(zhì)量比為1:4)、0.7份助排劑和0.7份KCl加入到上述壓裂液增稠劑水溶液中，攪拌均勻，得到壓裂液基液；現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓裂作業(yè)時(shí)，向上述基液中加入1.1份交聯(lián)劑攪拌直至形成凍膠壓裂液，而后加入0.007份破膠劑混勻后打入底層。

其中，壓裂液基液粘度為98mPa·s；添加0.007份破膠劑后，破膠液粘度低于5mPa·s，滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

如圖2所示為采用RS6000流變儀對(duì)本實(shí)施例2未加入破膠劑時(shí)的的凍膠壓裂液的耐溫耐剪切性能進(jìn)行測(cè)試。從圖2可以看出，當(dāng)測(cè)試溫度為200℃，剪切速率為170s^-1條件下，剪切65min，壓裂液粘度能夠保持在170mPa·s以上，具有較好的耐溫耐剪切性能。

實(shí)施例3

一種超高溫壓裂液體系，通過(guò)下述方法制備：

在攪拌狀態(tài)下，將0.6份的羧甲基羥丙基胍膠、0.5份分子量為600萬(wàn)的聚丙烯酰胺和0.5份醇解度為99％，分子量為1700萬(wàn)的聚乙烯醇依次慢慢加入到95.5份水中，攪拌20min，得到壓裂液增稠劑水溶液；然后將0.7份10wt％的氫氧化鈉溶液、0.6份助排劑和0.6份KCl加入到上述壓裂液增稠劑水溶液中，攪拌均勻，得到壓裂液基液；現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓裂作業(yè)時(shí)，向上述基液中加入1.0份交聯(lián)劑攪拌直至形成凍膠壓裂液，而后加入0.006份破膠劑混勻后打入底層。

其中，壓裂液基液粘度為87mPa·s；添加0.006份破膠劑后，破膠液粘度低于5mPa·s，滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

如圖3所示為采用RS6000流變儀對(duì)本實(shí)施例3未加入破膠劑時(shí)的的凍膠壓裂液的耐溫耐剪切性能進(jìn)行測(cè)試。從圖3可以看出，當(dāng)測(cè)試溫度為200℃，剪切速率為170s^-1條件下，剪切65min，壓裂液粘度能夠保持在100mPa·s以上，具有較好的耐溫耐剪切性能。

實(shí)施例4

一種超高溫壓裂液體系，通過(guò)下述方法制備：

在攪拌狀態(tài)下，將0.6份的羧甲基羥丙基胍膠、0.5份分子量為600萬(wàn)的聚丙烯酰胺和0.6份醇解度為99％，分子量為2400萬(wàn)的聚乙烯醇依次慢慢加入到95.1份水中，攪拌20min，得到壓裂液增稠劑水溶液；然后將1.0份10wt％的氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液(氫氧化鈉與碳酸鈉的質(zhì)量比為1:1)、0.6份助排劑和0.6份KCl加入到上述壓裂液增稠劑水溶液中，攪拌均勻，得到壓裂液基液；現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓裂作業(yè)時(shí)，向上述基液中加入1.0份交聯(lián)劑攪拌直至形成凍膠壓裂液，而后加入0.006份破膠劑混勻后打入底層。

其中，壓裂液基液粘度為80mPa·s；添加0.006份破膠劑后，破膠液粘度低于5mPa·s，滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

如圖4所示為采用RS6000流變儀對(duì)本實(shí)施例4未加入破膠劑時(shí)的的凍膠壓裂液的耐溫耐剪切性能進(jìn)行測(cè)試。從圖4可以看出，當(dāng)測(cè)試溫度為200℃，剪切速率為170s^-1條件下，剪切65min，壓裂液粘度能夠保持在110mPa·s以上，具有較好的耐溫耐剪切性能。

綜上所述，該超高溫壓裂液體系通過(guò)將羧甲基羥丙基胍膠、聚乙烯醇分子和聚丙烯酰胺以一定比例進(jìn)行復(fù)配，制備出耐溫溫度能夠達(dá)到200℃，且與現(xiàn)有普遍使用的超高溫壓裂液體系相比，其在剪切速率為170s-1條件下50min后即可滿足壓裂施工要求，性能更優(yōu)。