專利名稱:全懸浮壓裂液及其壓裂施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開(kāi)采中所使用的壓裂液及其壓裂施工方法技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
隨著石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，油氣資源的開(kāi)發(fā)不斷向縱深發(fā)展，開(kāi)發(fā)的深井越來(lái)越多；水平井壓裂 、體積壓裂等大規(guī)模改造也逐漸成為儲(chǔ)層改造的發(fā)展趨勢(shì)。深井壓裂和大規(guī)模壓裂的突出矛盾是施工排量、泵壓和壓裂液摩阻問(wèn)題，如何提高排量、降低施工泵壓和摩阻、提高壓裂液儲(chǔ)層保護(hù)性能也是壓裂液開(kāi)發(fā)時(shí)需解決的重點(diǎn)問(wèn)題。
加重壓裂液能有效提高壓裂液密度，從而提高液柱壓力，降低施工泵壓，滿足大排量施工和管柱安全要求；表活劑壓裂液體系具有摩阻低、耐剪切性能好、殘?jiān)?、傷害低等特點(diǎn)，且耐鹽性能較好，可依靠加鹽實(shí)現(xiàn)加重，但加重密度有限；表活劑壓裂液一般主要靠彈性攜砂，其粘度較低、濾失量大，因此，砂比一般較難提高，入井液量也相對(duì)較高。
經(jīng)檢索，與本申請(qǐng)較為相近的專利報(bào)道有:
公開(kāi)號(hào)為CN102851019A，
公開(kāi)日為20130102的中國(guó)專利文獻(xiàn)，其公開(kāi)了一種陽(yáng)離子型粘彈性表面活性劑壓裂液的制備方法，其特征在于有如下工藝步驟:將2 8g陽(yáng)離子表面活性劑溶解于200mL去離子水中，升溫到4(T60°C，然后加入定量的有機(jī)鹽苯乙烯磺酸鈉和無(wú)機(jī)鹽，均勻攪拌9(Γ240分鐘，自然冷卻至室溫，于室溫下陳化12 48小時(shí)，即得到陽(yáng)離子型粘彈性表面活性劑壓裂液，表觀粘度為10(T400mPa.s，沉降速度為0.02、.4mm/s，水破膠時(shí)間為5(T200min，油破膠時(shí)間5 20min，剪切速率200s_l下表觀粘度為5(T200mPa.s,80°C表觀粘度為3(Tl00mPa.S。
但以上述專利文獻(xiàn)為代表的表活劑壓裂液技術(shù)均未實(shí)現(xiàn)大幅降低濾失，提高砂t匕，實(shí)現(xiàn)對(duì)支撐劑的全懸??；也未提及運(yùn)用高砂比全懸浮表活劑壓裂液的高密度，實(shí)現(xiàn)自身加重，降低泵注壓力，提高泵注排量，減少入井液量，從而提高工作效率，節(jié)約成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在濾失大，砂比低，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)支撐劑的全懸浮，且密度低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自身加重的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種全懸浮壓裂液，該壓裂液耐溫耐剪切性能良好，在儲(chǔ)層溫度下具有較高的粘度，且粘彈性良好，濾失小，對(duì)支撐劑懸浮能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)支撐劑全懸浮，可大幅提高砂比，砂比可達(dá)50%以上，有效降低入井液量；高砂比的全懸浮表活劑壓裂液密度高，密度可達(dá)1.3-2.2g/cm3，相當(dāng)于高密度加重壓裂液，可顯著提高靜液柱壓力，再加上表活劑壓裂液體系固有的低摩阻的特性，可明顯降低施工泵注壓力，有效提高施工泵注排量。
同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種全懸浮壓裂液的壓裂施工方法。
本發(fā)明是通過(guò)采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種全懸浮壓裂液，其特征在于:包括如下重量份的組分:
全懸浮壓裂液稠化劑:4-15份；
清水、加重鹽水或酸液:100份；
以質(zhì)量百分比計(jì)，全懸浮壓裂液稠化劑是由35%-55%的氯化二甲基雙十六 十八烷基銨或其衍生物、5%_15%的縮聚磷酸鹽類、5%-10%的屏蔽降濾失劑和20%-50%的H2O組成的混合物。
所述全懸浮壓裂液稠化劑為13份，清水、加重鹽水或酸液為100份。
一種全懸浮壓裂液的壓裂施工方法，其特征在于包括如下步驟:
a、以重量份計(jì)，取全懸浮壓裂液稠化劑4份-15份，清水或加重鹽水或酸液100份；以質(zhì)量百分比計(jì)，全懸浮壓裂液稠化劑是由35%_55%的氯化二甲基雙十六 十八烷基銨或其衍生物、5%-15%的縮聚磷酸鹽類、5%-10%的屏蔽降濾失劑和20%-50%的H2O組成的混合物；
b、將步驟a中上述重量份的全懸浮壓裂液稠化劑和清水或加重鹽水或酸液一起通入混砂車(chē)直接混配形成全懸浮壓裂液；
C、在溫度0°C — 50°C下將步驟b混合的全懸浮壓裂液壓進(jìn)油水井地層壓開(kāi)的裂縫中； d、壓裂結(jié)束后關(guān)井0.5-3.0小時(shí)，控制放噴，施工結(jié)束。
所述b步驟中，是采用泵入的方式將全懸浮壓裂液稠化劑和清水或加重鹽水或酸液泵入混砂車(chē)內(nèi)的。
所述c步驟中，全懸浮壓裂液施工泵注壓力為IlMPa -1OOMPa0
與現(xiàn)有技術(shù) 相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果如下:
1、本發(fā)明采用4份-15份全懸浮壓裂液稠化劑和100份清水或加重鹽水或酸液混配形成壓裂液，該體系無(wú)殘?jiān)?，耐酸耐鹽能力強(qiáng)，耐溫能力120°C，且具有低摩阻的特點(diǎn)，對(duì)于深井可有效降低施工井口壓力，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。
2、本發(fā)明中，全懸浮壓裂液稠化劑采用的重量份為4份-15份，清水或加重鹽水或酸液采用的重量份為100份，配制的壓裂液可在溫度1201:,170^1連續(xù)剪切120min，粘度保持20mPa*s以上，滿足120°C以內(nèi)儲(chǔ)層壓裂改造要求。濾失小，濾失系數(shù)僅為常規(guī)表活劑壓裂液體系的10%-30% ;全懸浮壓裂液遇水遇油均可徹底破膠。
3、本發(fā)明中，采用13份全懸浮壓裂液稠化劑，100份清水、加重鹽水或酸液，其效果最佳，具體是粘度更高、粘彈性更好、濾失更低；攜砂性能更好，能夠?qū)χ蝿?shí)現(xiàn)全懸浮，可大幅提高砂比，施工砂比高于常規(guī)表活劑壓裂液，砂比可達(dá)50%以上，從而有效降低入井液量，降低對(duì)儲(chǔ)層傷害；高砂比的全懸浮壓裂液密度高，密度可達(dá)1.3-2.2g/cm3，相當(dāng)于高密度加重壓裂液，可顯著提高靜液柱壓力，靜液柱壓力高于常規(guī)表活劑壓裂液。再加上表活劑壓裂液體系固有的低摩阻的特性，可明顯降低施工泵注壓力，有效提高泵注排量，適用于油氣井大規(guī)模改造，如水平井壓裂、體積壓裂等。
4、本發(fā)明中，是采用泵入的方式將全懸浮壓裂液稠化劑和清水或加重鹽水或酸液泵入混砂車(chē)內(nèi)，混配后的壓裂液在1-60秒時(shí)間內(nèi)迅速增粘到50mPa.s以上，這樣的方式使該體系無(wú)需提前配液，稠化劑遇清水或加重鹽水或酸液直接稠化為全懸浮壓裂液，有效減少工序，提高工作效率，節(jié)約成本。
5、本發(fā)明中，在溫度0°C — 50°C下將混合的全懸浮壓裂液壓進(jìn)油水井地層壓開(kāi)的裂縫中，施工泵注壓力IIMPa-lOOMpa，這樣的壓裂能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)支撐劑全懸浮，施工砂比和靜液柱壓力高于常規(guī)表活劑壓裂液，砂比可達(dá)50%以上。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
作為本發(fā)明的一種較佳實(shí)施方式，此全懸浮壓裂液包括如下重量份的組分混合而成: 全懸浮壓裂液稠化劑:6份；
清水或加重鹽水或酸液:100份；
以質(zhì)量百分比計(jì)，全懸浮壓裂液稠化劑是由35%的氯化二甲基雙十六 十八烷基銨或其衍生物、15%的縮聚磷酸鹽類、10%的屏蔽降濾失劑和40%的H2O組成的混合物。
上述所涉及的縮聚磷酸鹽類是聚正磷酸鹽和聚偏磷酸鹽的總稱，一般容易水解，可用作洗滌劑、軟水劑、離子交換劑等。例如三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉。
實(shí)施例2
作為本壓裂液的另一較佳實(shí)施方式，此全懸浮壓裂液包括如下重量份的組分混合而
成:
全懸浮壓裂液稠化劑:12份；
清水或礦化度加重鹽水或酸液:100份；
以質(zhì)量百分比計(jì)，全懸浮壓裂液稠化劑是由55%的氯化二甲基雙十六 十八烷基銨或其衍生物、5%的縮聚磷酸鹽類、10%的屏蔽降濾失劑和30%的H2O組成的混合物。
實(shí)施例3
作為本壓裂液的最佳實(shí)施方式，所述全懸浮壓裂液稠化劑為13份，清水、加重鹽水或酸液為100份。其余同于實(shí)施例1或?qū)嵤├?。
實(shí)施例4
作為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式，此全懸浮壓裂液的壓裂施工方法主要包含以下步
驟:
a、以重量份計(jì)，取全懸浮壓裂液稠化劑4份-15份，清水或加重鹽水或酸液100份；以質(zhì)量百分比計(jì)，全懸浮壓裂液稠化劑是由40%的氯化二甲基雙十六 十八烷基銨或其衍生物、10%的縮聚磷酸鹽類、10%的屏蔽降濾失劑和40%的H2O組成的混合物；
b、將步驟a中上述重量份的全懸浮壓裂液稠化劑和清水或加重鹽水或酸液一起通入混砂車(chē)直接混配形成全懸浮壓裂液；
C、在溫度50°C下將步驟b混合的全懸浮壓裂液壓進(jìn)油水井地層壓開(kāi)的裂縫中； d、壓裂結(jié)束后關(guān)井3小時(shí)，控制放噴，施工結(jié)束。
實(shí)施例5
作為本發(fā)明方法的最佳實(shí)施方式，此全懸浮壓裂液的壓裂施工方法主要包含以下步
驟:
a、取全懸浮壓裂液稠化劑13份，清水或加重鹽水或酸液100份；其余同于實(shí)施例1或?qū)嵤├?。
b、將步驟a中上述重量份的全懸浮壓裂液稠化劑和上述重量份的清水或加重鹽水或酸液一起通入混砂車(chē)直接混配形成全懸浮壓裂液；
C、在溫度26°C下將步驟b混合的全懸浮壓裂液壓進(jìn)油水井地層壓開(kāi)的裂縫中；d、壓裂結(jié)束后關(guān)井0.5小時(shí)，控制放噴，施工結(jié)束。
所述b步驟中，是采用泵入的方式將全懸浮壓裂液稠化劑和清水或加重鹽水或酸液泵入混砂車(chē)內(nèi)，混配后60秒時(shí)間內(nèi)增粘到50mPa.s以上。所述c步驟中，全懸浮壓裂液施工泵注壓力IlMPa -lOOMPa，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)支撐劑全懸浮，施工砂比和靜液柱壓力高于常規(guī)表活劑壓裂液，砂比可達(dá)50%以上。
實(shí)施例6
以下是本發(fā)明的一種具體應(yīng)用實(shí)例:
在XX油田X井進(jìn)行了全懸浮壓裂液應(yīng)用。
I)取全懸浮壓裂液稠化劑39噸，加重鹽水500噸，一起通入混砂車(chē)，混合后即為全懸浮壓裂液，該過(guò)程為直接混配、連續(xù)施工工藝。
2)其中，所述全懸浮壓裂液施工泵注壓力31MPa _39MPa，砂比達(dá)50%以上。
3)壓后關(guān)井0.5小時(shí)，放噴排出殘液169噸。
4)施工結(jié)束。
施工過(guò)程順利，施工成功。
權(quán)利要求
1.一種全懸浮壓裂液，其特征在于:包括如下重量份的組分: 全懸浮壓裂液稠化劑:4-15份； 清水、加重鹽水或酸液:100份； 以質(zhì)量百分比計(jì)，全懸浮壓裂液稠化劑是由35%-55%的氯化二甲基雙十六 十八烷基銨或其衍生物、5%_15%的縮聚磷酸鹽類、5%-10%的屏蔽降濾失劑和20%-50%的H2O組成的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的全懸浮壓裂液，其特征在于:所述全懸浮壓裂液稠化劑為13份，清水、加重鹽水或酸液為100份。
3.—種全懸浮壓裂液的壓裂施工方法，其特征在于包括如下步驟: a、以重量份計(jì)，取全懸浮壓裂液稠化劑4份-15份，清水或加重鹽水或酸液100份；以質(zhì)量百分比計(jì)，全懸浮壓裂液稠化劑是由35%-55%的氯化二甲基雙十六 十八烷基銨或其衍生物、5%-15%的縮聚磷酸鹽類、5%-10%的屏蔽降濾失劑和20%-50%的H2O組成的混合物； b、將步驟a中上述重量份的全懸浮壓裂液稠化劑和清水或加重鹽水或酸液一起通入混砂車(chē)直接混配形成全懸浮壓裂液； C、在溫度0°C — 50°C下將步驟b混合的全懸浮壓裂液壓進(jìn)油水井地層壓開(kāi)的裂縫中； d、壓裂結(jié)束后關(guān)井0.5-3.0小時(shí)，控制放噴，施工結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的全懸浮壓裂液的壓裂施工方法，其特征在于:所述b步驟中，是采用泵入的方式將全懸浮壓裂液稠化劑和清水或加重鹽水或酸液泵入混砂車(chē)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3或4所述的全懸浮壓裂液的壓裂施工方法，其特征在于:所述c步驟中，全懸浮壓裂液施工泵注壓力為IlMPa -1OOMPa0
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全懸浮壓裂液，包括如下重量份的組分全懸浮壓裂液稠化劑4-15份；清水、加重鹽水或酸液100份；以質(zhì)量百分比計(jì)，全懸浮壓裂液稠化劑是由35%-55%的氯化二甲基雙十六～十八烷基銨或其衍生物、5%-15%的縮聚磷酸鹽類、5%-10%的屏蔽降濾失劑和20%-50%的H2O組成的混合物。該壓裂液耐溫耐剪切性能良好，在儲(chǔ)層溫度下具有較高的粘度，且粘彈性良好，濾失小，對(duì)支撐劑懸浮能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)支撐劑全懸浮，可大幅提高砂比，施工砂比高于常規(guī)表活劑壓裂液，砂比可達(dá)50%以上；高砂比的全懸浮表活劑壓裂液密度高，密度可達(dá)1.3-2.2g/cm3，相當(dāng)于高密度加重壓裂液，可顯著提高靜液柱壓力，靜液柱壓力高于常規(guī)表活劑壓裂液。
文檔編號(hào)E21B43/27GKCN103215028SQ201310154883
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月28日
發(fā)明者任雁鵬, 汪小宇, 李勇, 馬托, 王所良, 王玉功, 蔣文學(xué), 柴巧玲, 王季鵬, 陳迎花, 楊發(fā), 唐冬珠, 荊建春 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan