一种多水源配制的自支撑压裂液体系及其应用的制作方法

本发明属于地质能源开发，具体涉及到一种多水源配制的自支撑压裂液体系及其构建方法。

背景技术：

1、压裂通过高压泵向地层中注入压裂液破裂地层，使地层扩大裂缝和造成新的裂缝，同时填入支撑剂，从而提高地层的渗流能力，建立油气的渗流通道。常规压裂液由于需要携带支撑剂，耗水量极大，一方面使得油井采出液含水量偏高，这些采出水因环保问题无法外排，又由于采出水中细菌的存在会降低常规压裂液的胶液黏度、影响支撑剂的应用效果，不能直接用来配制压裂液，只能回注地层，造成大量水资源浪费；另一方面，由于对配制水的需求，极大耗水量中主要采用淡水，对当地水资源造成影响。

2、目前采用能够将采出水处理后配制压裂液技术，通常在配制液中添加杀菌剂来达到去除细菌的目的。然而为了适应不同水质，杀菌剂的设计通常需要考虑到不同地区和井场的水质变化，以确保在不同环境条件下都能有效杀菌，而添加大量杀菌剂又可能会对地层造成伤害。

3、因此采用能够适用于各类水质条件、不受限于杀菌剂用量的压裂工艺技术，能够有效解决淡水资源限制问题，提高压裂施工效率。

4、采用自支撑压裂液技术，即通过加入水基压裂液和自支撑压裂液，采用液体形态注入地层后，在地层温度和压力作用下自反应形成固相支撑，既能够排除细菌对压裂液分解降黏的影响，同时也能够降低杀菌剂用量，达到较好效果。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述技术中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种多水源配制的自支撑压裂液体系。

4、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种多水源配制的自支撑压裂液体系，其特征在于：包括，相变主剂、固化促进剂、分散剂、降阻剂、絮凝剂、杀菌剂、有机溶剂以及水；

5、其中，按照原料质量份数计，所述相变主剂为10～100份、所述固化促进剂为0.1～5份、所述分散剂为0.1～10份、所述降阻剂为0.1～2份、所述絮凝剂为0.1～10份、所述杀菌剂为1～10份、所述有机溶剂为1～20份、所述水100～2000份。

6、作为本发明所述自支撑压裂液体系的一种优选方案，其中：所述相变主剂包括相变剂a和相变剂b；

7、其中，相变剂a为三聚氰胺、三烯丙基异氰脲酸酯、芘基缩水甘油醚中的一种或多种；

8、相变剂b为双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、双酚s环氧树脂、酚醛环氧乙烯基酯树脂中的一种或多种；

9、其中，相变剂a与相变剂b的质量比为1:100～100:1。

10、作为本发明所述自支撑压裂液体系的一种优选方案，其中：所述固化促进剂为过氧化甲乙酮、过氧化氢异丙苯、过氧化乙酰丙酮、过氧化环己酮、环烷酸钴、4-叔丁基环己酯、过氧化二碳酸二苯氧乙基酯、过氧化辛酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈中的一种或多种。

11、作为本发明所述自支撑压裂液体系的一种优选方案，其中：所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、十二烷基酚聚氧乙烯醚-10、辛基酚聚氧乙烯醚-15、聚丙烯酸、聚乙烯醇中的至少一种。

12、作为本发明所述自支撑压裂液体系的一种优选方案，其中：所述降阻剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸钠与丙烯酰胺共聚物、全氟甲基丙烯酸酯共聚物中的至少一种。

13、作为本发明所述自支撑压裂液体系的一种优选方案，其中：所述絮凝剂为聚合氧化铝、活性炭、丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺-二乙基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、阴离子聚丙烯酰胺中的一种或多种。

14、作为本发明所述自支撑压裂液体系的一种优选方案，其中：所述杀菌剂为多聚甲醛、次氯酸、次氯酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或者两种。

15、作为本发明所述自支撑压裂液体系的一种优选方案，其中：所述溶剂为n-乙烯基吡咯烷酮、乙二醇、n,n二甲基甲酰胺中的一种或多种。

16、本发明的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种多水源配制的自支撑压裂液体系及其应用，其特征在于：所述自支撑压裂液体系可应用在多水源配制的自支撑压裂液体系中制备自支撑固相。

17、作为本发明所述应用的一种优选方案，其中：所述自支撑固相的制备方法，包括，

18、将相变主剂、溶剂混合均匀，搅拌至溶液澄清透明，得组分a；

19、将水、分散剂、降阻剂、絮凝剂、杀菌剂混合均匀，搅拌至溶液澄清透明，得组分b；

20、将组分a与组分b混合，油浴，搅拌，得组分c；

21、将固化促进剂加入组分c中，反应一段时间即得自支撑固相。

22、作为本发明所述应用的一种优选方案，其中：所述自支撑固相的主分选粒径为6～140目。

23、本发明有益效果：

24、(1)本发明提供了多水源配制的自支撑压裂液体系，对于节约淡水使用量、降低杀菌剂影响具有重要意义，降低了压裂技术对淡水的依赖性。

25、(2)本发明公开的自支撑压裂液在常温下为无固相液体，注入地层裂缝内受地层的加热作用，可形成具有高强度耐压性的自支撑固相，通过控制固化后形成自支撑固相的主要粒径，(范围6～140目，0.109～3.35mm)能够适用于不同油藏对裂缝宽度的要求

26、(3)本发明提供的多水源配制的自支撑压裂液体系，性能良好，不受细菌影响，体系具有施工操作简便、安全、高效的特点。

技术特征：

1.一种多水源配制的自支撑压裂液体系，其特征在于：包括，相变主剂、固化促进剂、分散剂、降阻剂、絮凝剂、杀菌剂、有机溶剂以及水；

2.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述固化促进剂为过氧化甲乙酮、过氧化氢异丙苯、过氧化乙酰丙酮、过氧化环己酮、环烷酸钴、4-叔丁基环己酯、过氧化二碳酸二苯氧乙基酯、过氧化辛酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、十二烷基酚聚氧乙烯醚-10、辛基酚聚氧乙烯醚-15、聚丙烯酸、聚乙烯醇中的至少一种。

4.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述降阻剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸钠与丙烯酰胺共聚物、全氟甲基丙烯酸酯共聚物中的至少一种。

5.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述絮凝剂为聚合氧化铝、活性炭、丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺-二乙基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、阴离子聚丙烯酰胺中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述杀菌剂为多聚甲醛、次氯酸、次氯酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或者两种。

7.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述溶剂为n-乙烯基吡咯烷酮、乙二醇、n,n二甲基甲酰胺中的一种或多种。

8.如权利要求1～7任一所述的可多水源配制的自支撑压裂液体系的应用，其特征在于：所述自支撑压裂液体系应用于制备自支撑固相。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：所述自支撑固相的制备方法，包括，

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述自支撑固相的主要分选粒径为6～140目。

技术总结本发明公开了一种可多水源配制的自支撑压裂液体系及其应用，提供了一种用于地质能源(特别是油气、地热能、天然气水合物)开发的自支撑压裂液体系，该自支撑压裂液体系具备适用于各类水质条件、不受限于杀菌剂用量的特点，扩大了压裂液的用水范围，缓解了淡水用量消耗大的压力，同时自支撑压裂体系的支撑粒径和温度可控，操作简单，不易破碎，支撑效果良好。技术研发人员：裴宇昕,汪士凯,刘驰,王子浩,张睿嘉,韩雨晰,张志伟,吉家遥,苏传栋,方泽平,王振宇,罗晓慧受保护的技术使用者：科盛高能源科技（常州）有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11