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CN102757776B - 油井压裂低温破胶促进剂 - Google Patents

油井压裂低温破胶促进剂 Download PDF

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CN102757776B CN201110106108.5A CN201110106108A CN102757776B CN 102757776 B CN102757776 B CN 102757776B CN 201110106108 A CN201110106108 A CN 201110106108A CN 102757776 B CN102757776 B CN 102757776B
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赵虹
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Abstract

油井压裂低温破胶促进剂，能有效抑制粘土水化膨胀、阻止孔隙堵塞、提高油层渗透率；对于油层温度≤50℃的油井，采用压裂液加促进剂配方，提高压裂液低温破胶性能，解决压裂液水化不彻底，返排困难、油层二次污染的问题。在井区新井及老区浅井中应用，增油经济效益显著，具有配制方法简单，对油层不会造成二次伤害以及在常温下配制即可实现等优点，可广泛用于低温油井压裂施工。与现有技术相比，具有固井质量高、产品毒害性小、使用后对地层造成的污染轻的优点。

Description

油井压裂低温破胶促进剂
技术领域
本发明涉及国际专利分类C09K石油压裂井采油技术领域，尤其是油井压裂低温破胶促进剂。
背景技术
目前，普遍采用的实施压裂措施采油成功率较高，针对井区新投井地层粘土膨胀现象和浅井油层温度较低导致的压裂效果差难题，经过室内压裂液防膨试验及压裂液低温破胶试验研究，对压裂液配方进行改进技术方案较多。
油层压裂是压裂车通过高压、大排量把压裂液挤入油层，压出裂缝，压裂液携带支撑剂，如石英砂等充填裂缝，从而提高油层的渗透能力，以增加注水井注水量或油井产油量。常用的压裂增稠剂是羟丙基瓜尔胶。瓜胶液与交联液作用形成粘弹性较强的冻胶，起到破裂地层和携带支撑剂进入裂缝的作用。一定时间后，在破胶剂的作用下压裂液破胶水化返排，要求水化彻底，返排及时，保证支撑剂不被返排出来，同时减少压裂液残渣对地层的污染。常用的低温破胶剂如：胶囊类的，多是在过硫酸盐表面包膜，使药效缓释，其实是增大破胶剂的量；还有有机复合类的多为有机酸盐，在水中溶解后呈弱酸性，破环压裂液弱碱性成胶体系的稳定性，可能造成整个压裂施工失败。水基压裂液体系中通常使用氧化剂作为破胶剂，如过硫酸铵(NH4)2S2O8、过硫酸钾(K2S2O8)，当地层温度高于50℃时，氧化剂分解成为高反应活性的硫酸基，使聚合物分子链断裂而破胶，温度越高，破胶效果越好，地层温度为30℃-50℃时，通常使用低温破胶促进剂来激活破胶剂，从而起到适时破胶的作用。地层温度低于30℃，目前无有效的低温破胶促进剂，不能满足井深几百米，尤其井温20℃左右的浅井的压裂破胶需求。夏季压裂施工，地面温度在30℃以上，地层温度只有20℃左右，这就要求在较高温度是保持交联强度，在较低温度时破胶水化。
发明内容
本发明的目的是提供一种尤其是在地面温度在30℃以上，地层温度只有20℃左右条件下，可以对压裂井破胶工艺提升作业功效的促进剂。
本发明的发明目的是通过如下技术措施实现的：配方包括：OP-10：0.1-0.5％；硫酸亚铁：0.05-0.1％；碳酸氢钠：3-5％；亚硫酸钠：1-3％；氯化钾：2-5％；其余部分为水。
本发明的有益效果是：能有效抑制粘土水化膨胀、阻止孔隙堵塞、提高油层渗透率；对于油层温度≤50℃的油井，采用压裂液加促进剂配方，提高压裂液低温破胶性能，解决压裂液水化不彻底，返排困难、油层二次污染的问题。在井区新井及老区浅井中应用，增油经济效益显著，具有配制方法简单，对油层不会造成二次伤害以及在常温下配制即可实现等优点，可广泛用于低温油井压裂施工。与现有技术相比，具有固井质量高、产品毒害性小、使用后对地层造成的污染轻的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明配方包括：
OP-10：0.1-0.5％；
硫酸亚铁：0.05-0.1％；
碳酸氢钠：3-5％；
亚硫酸钠：1-3％；
氯化钾：2-5％；
其余部分为水；
其中，OP-10一种化工原料，成分是烷基酚聚氧乙烯醚，具有优良的匀染、乳化、润湿、扩散，抗静电性；OP-10在乳化矿物油中，作为亲水性乳化剂，乳液稳定、细腻。温度对乳化油的稳定性影响很大，把OP-10与基础油在20℃配制的稳定的乳化油分别置于温度5℃、30℃、40℃、45℃、50℃，结果发现，当温度高于40℃时，其稳定性变差。这是因为OP-10醚键中的氧原子与水分子是以不牢固的氢键相结合，当温度升高时，分子运动加剧，以氢键结合的水分子由于剧烈的运动而脱离OP-10分子，使OP-10的亲水性降低，结果使原来稳定的乳化油失去稳定性。由此可见，温度变化是影响非离子型乳化剂的亲水性和乳化油稳定性的重要因素。
本发明使用时，加入2.5％的促进剂后，20℃时破胶时间为6-8h；24℃时破胶时间为3-4小时；28℃时破胶时间为2.5-3.5小时，返排液的粘度均小于3mPa.s，在20℃-30℃的范围内可通过适当调整破胶剂的用量，来控制破胶时间，满足油田施工要求。
本发明适用于20℃至30℃的低温破胶促进剂，一方面具有良好的缓释性能，可防止压裂液提前破胶，使压裂液在施工中能保持较强的携砂能力，另一方面，在低温条件下具有良好的促进破胶的性能。而且由于呈现弱碱性，不会破坏弱碱性压裂液体系的稳定。

Claims (2)

1.油井压裂低温破胶促进剂，其特征是：配方包括：
OP-10：0.1-0.5％；
硫酸亚铁：0.05-0.1％；
碳酸氢钠：3-5％；
亚硫酸钠：1-3％；
氯化钾：2-5％；
其余部分为水。
2.如权利要求1所述的油井压裂低温破胶促进剂，其特征在于，加入2.5％的促进剂后，20℃时破胶时间为6-8h；24℃时破胶时间为3-4小时；28℃时破胶时间为2.5-3.5小时，返排液的粘度均小于3mPa.s，在20℃-30℃的范围内可通过适当调整破胶剂的用量，来控制破胶时间，满足油田施工要求。
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Denomination of invention: Low-temperature rubber crushing accelerator for well fracturing

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