鋯凍膠水基壓裂液的製作方法

2023-06-12 09:22:31

專利名稱:鋯凍膠水基壓裂液的製作方法
本發明是屬於水基壓裂液的配方改進。
壓裂可使油井增產、水井增注，通常使用的壓裂液分為兩類，一類是油基壓裂液，另一類是水基壓裂液。前類壓裂液適用於壓裂油井、保護油層，特別適用於粘土含量高的地層。但它的價格昂貴，並且不安全(易燃)。後一類壓裂液便宜、安全，只要配方得當，可用於壓裂油井、水井。這後一類壓裂液主要是指水凍膠壓裂液，它不但粘度高，摩阻低，能在指定時間破膠水化。而且水化後粘度低，便於排液。其缺點是不適用於粘土含量高的地層，尤其是鹼性的水凍膠壓裂液，破膠水化後會使地層的粘土膨漲，減少地層的滲透率，影響壓裂效果。在現場中，曾用過各類水凍膠壓裂液，如硼凍膠，鋇凍膠，鉻凍膠和鋁凍膠，而以硼凍膠的使用為最多。這種硼凍膠雖然易於交聯，所產生的凍膠具有極好的粘彈性，而且成膠劑和交聯劑都便宜易得，但其最大的缺點是破膠水化後有大量的殘渣，堵塞地層，且破膠後的殘渣(由於是鹼性交聯)會引起粘土膨漲，影響壓裂效果。1971年以來，國外在高溫地層也用過鋯凍膠壓裂液，但所使用的交聯劑是價格昂貴的有機鋯。
本發明的目的就是針對上述硼凍膠壓裂液的缺點，用一種新型的交聯劑，在酸性條件下將聚丙烯醯胺交聯起來，為壓裂粘土含量高的油層提供一種高粘度、低摩阻、能在指定時間內破膠水化，水化後殘液粘度低，無殘渣，並且具有粘土防膨性能和與油不乳化的優質壓裂液。本發明所說的新型交聯劑是指氯氧化鋯(ZrOCl2)，氯化鋯(ZrCl4)和硫酸鋯(Zr(SO4)2)等無機鋯化合物。它們雖可在鹼性條件下(PH值為9-12)下交聯改性或不改性的半乳-甘露聚糖，但更出色的是在酸性條件下(PH值為3-4)下交聯未水解或低水解度的聚丙烯醯胺，產生如同硼凍膠那樣的粘彈性好的凍膠。這種無機鋯化合物(ZrOCl2)在壓裂液作為攜砂液時是交聯劑，在破膠水化後，它又是一種粘土防膨劑，能有效地抑制粘土膨漲。
交聯劑氯氧化鋯使用的濃度為0.01-0.05%(重)，成膠劑聚丙烯醯胺(分子量＞3000000)的濃度為0.8-0.4%(重)，交聯後，所得凍膠的降阻性能均可達0.7-0.8%(重)的田菁粉-硼砂凍膠所達的指標。而且在原配方中加入0.01-0.05%(重)的氧化劑(如K2S2O8等)，可使該凍膠在指定的時間內破膠水化。水化後，殘液中無殘渣，此時的無機鋯化合物又是粘土防膨劑。
無機鋯化合物(如ZrOCl2)便宜易得，採用上述配方不僅可達到和超過田菁粉-硼砂凍膠壓裂液的各種性能，而且還可使成本費用降低18-35%。
權利要求
1.鋯凍膠水基壓裂夜，它是以聚丙烯醯胺或半乳-甘露聚糖為膠劑，一定量的氧化劑為破膠劑和防乳化劑及交聯劑等組成，其特徵在於所採用的交聯劑是無機鋯化合物。
2.根據權利要求
1，所說的無機鋯化和物是指氯氧化鋯(ZrOCl2)或氯化鋯(ZrCl4)。
專利摘要
本發明是屬於水基壓裂液的配方改進。它採用了無機鋯化合物作為交聯劑，既可在鹼性條件下，也可在酸性條件下與成膠劑交聯出粘彈性極好鋯凍膠。這種鋯凍膠壓裂液粘度高、摩阻低，破膠水化後無殘渣。而且在水化後，無機鋯化合物是一種粘土防膨劑。該發明的壓裂液不僅適用於粘土含量高的地層，而且由於無機鋯化合物便宜易得，所以，在其降阻性達到或超過硼凍膠壓裂液時，其成本可降低18～35％。
文檔編號C08K3/10GK85105344SQ85105344
公開日1986年7月2日 申請日期1985年7月5日
發明者趙福麟 申請人:華東石油學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan