一种可用天然盐水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，具体涉及到一种可用天然盐水配制的自支撑压裂液体系及其应用。

背景技术：

1、随着油气藏勘探开发的不断发展，常规油气的占比逐渐降低，非常规油气的占比逐渐加大，低渗、致密砂岩以及页岩油气这些非常规油气的开发对缓解油气供需矛盾、保障我国能源安全具有重要意义。水力压裂技术作为必要的技术手段，得到广泛的运用。水力压裂将携带支撑剂的高压注入水注入地层以破裂地层形成裂缝，创建油气的高速渗流通道，而随着该技术的了大量运用，水资源的消耗问题日益突出。

2、由于水力压裂技术需要通过注入水携带支撑剂，所需水量极大，而传统压裂技术为保障压裂液的性能，所采用的注入水多为淡水，这就对当地水资源提出了很大的挑战，尤其对于一些缺水地区；若能利用海水或者压裂返排水进行压裂液的配制，将极大缓解压裂液的水量消耗。然而，采用海水或者压裂液返排水作为替代水源，不可避免造成水源的高矿化度，尤其是存在二价金属离子时，会影响常规压裂液体系性能，造成絮凝或自交联，耐温耐剪切性能差，难以满足施工需要，无法达到有效的压裂效果。因此，亟需可以适用于不同矿化度条件的压裂技术，替代淡水水源进行压裂开发。

3、自支撑压裂技术，利用水基压裂液和自支撑压裂液共同注入地层，一方面避免了固体的注入，降低了施工难度，另一方面，通过本发明的设计，可以有效避免高矿化度对压裂液性能的影响，使得自支撑压裂液技术可以适用于多种矿化度，以此使用海水或者压裂返排水作为淡水的替代资源，解决淡水消耗大的问题。

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、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，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，提供一种可用天然盐水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：一种可用天然盐水配制的自支撑压裂液体系，其特征在于：包括，相变主剂、有机溶剂、固化促进剂、分散剂、降阻剂、絮凝剂、杀菌剂以及盐水；

5、其中，按照原料质量份数计，所述相变主剂为10～100份、所述有机溶剂为1～20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、所述盐水为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为二烯丙基三聚氰胺、三烯丙基三聚氰胺、四烯丙基三聚氰胺、五烯丙基三聚氰胺、六烯丙基三聚氰胺、三聚氰胺、三烯丙基异氰脲酸酯中的一种或多种；

8、相变剂b为双酚s环氧树脂、双酚a环氧树脂、酚醛环氧乙烯基酯树脂、双酚a型氰酸酯树脂、三酚a型氰酸酯树脂、双环戊二烯酚型氰酸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：所述有机溶剂为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。

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。

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：所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、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。

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：所述降阻剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基-1-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。

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：所述杀菌剂为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵。

16、本发明的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种可用多种天然盐水配制的自支撑压裂液体系的配方，其特征在于：所述自支撑压裂液体系可应用天然盐水水源配制自支撑压裂液体系，进而制备自支撑固相。

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、有机溶剂混合均匀，搅拌至溶液澄清透明，得组分a；

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

20、取b中上清液，将其与组分a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要分选粒径为6～140目。

23、本发明有益效果：

24、(1)本发明提供了天然盐水配制的自支撑压裂液体系，该体系适用于不同矿化度水配制，可以采用矿化度水作为传统压裂技术中淡水的替代水源，节约淡水的消耗。。

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，形成具有高强度耐压性的自支撑固相。自支撑压裂液固化温度范围30～180℃，固化后形成自支撑固相的主要粒径范围6～140目(0.109～3.35mm)。

26、(3)本发明提供的自支撑压裂液体系降低了矿场施工难度，具有施工操作简便、安全、高效的特点。

技术特征：

1.一种可用多种天然盐水配制的自支撑压裂液体系，其特征在于：包括，相变主剂、有机溶剂、固化促进剂、分散剂、降阻剂、絮凝剂、杀菌剂以及盐水；

2.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述有机溶剂为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。

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。

4.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、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。

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：所述降阻剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基-1-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。

7.如权利要求1所述的自支撑压裂液体系，其特征在于：所述杀菌剂为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵。

8.如权利要求1～7任一所述的可用多种天然盐水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：所述自支撑固相的的主要粒径范围6～140目。

技术总结本发明公开了一种可用多种天然盐水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不受海水、盐池水、地表水中离子浓度影响，对水源要求低、可同时使用各类型与浓度的矿化度水源配制、可直接用多种地表水进行配制自支撑压裂液体系，满足了缺少淡水地区实施压裂技术对水源的需求。技术研发人员：裴宇昕,汪士凯,刘驰,吉家遥,王子浩,韩雨晰,张睿嘉,苏传栋,王振宇,方泽平,张志伟,裴明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