[发明专利]超低羟丙基瓜胶浓度压裂液用交联剂及其制得的压裂液

说明书

技术领域

本发明涉及一种压裂液用交联剂及其制备方法，以及其制得的超低羟丙基瓜胶浓度稠化剂条件下的压裂液及其制备方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

压裂增产用液体经过近百年的研究与发展，已经形成了以水基压裂液为主、还包括乳化压裂液、泡沫压裂液等的多种压裂液体系，但以羟丙基瓜胶为稠化剂加以少量的交联剂形成交联冻胶压裂液仍然是目前国内外油气田开发压裂最为常用的压裂液。

羟丙基瓜胶压裂液对储层的伤害主要来源于水不溶物及残渣，降低瓜胶用量，可有效降低压裂液残渣残胶伤害的问题，提高裂缝导流能力；另外随着目前国内外油气田压裂增产技术需求的不断增加，压裂用瓜胶用量在近几年也急速增长，仅2012年全球预计需求瓜胶达到70万吨，印度产量占全球80％，2011年生产胶片仅为33.6万吨，缺口很大，因此在降低伤害、平抑供求矛盾，满足性能要求的前提下，很显然降低用量是有效手段。

CN 102329602 A公开了了一种超低浓度压裂液及其制备方法，其公开的压裂液使用的为0.3％-0.35％羟丙基瓜胶和无机硼交联剂，能够使压裂液最高耐温达到105℃，但其破胶液残渣含量为155mg/L，残渣含量高，且压裂液最高耐温还需进一步提高。

因此，研发一种适用于超低羟丙基瓜胶浓度条件下的压裂液用交联剂，并使其制得的压裂液具有较好的耐高温性、弹性和携砂性能，仍是本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种超低羟丙基瓜胶浓度压裂液用交联剂，其能够降低稠化剂用量，从而降低伤害和成本。

本发明的目的还在于提供一种上述压裂液用交联剂的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种超低羟丙基瓜胶浓度压裂液及其制备方法，其是采用上述交联剂制备得到的、能够在超低羟丙基瓜胶浓度下实现高耐温性的压裂液。

为了达到上述目的，本发明提供一种压裂液用交联剂，其是一种能够在超低羟丙基瓜胶浓度下使用的交联剂，该交联剂主要由以下物质按照质量份数组成：

水                450-650份；

有机酸盐            150-250份；

硼化合物            100-250份；

多元醇              50-150份；

氢氧化钠            10-50份。

在上述压裂液用交联剂中，优选地，所述的有机酸盐为葡萄糖酸钠和/或乳酸钠等。

在上述压裂液用交联剂中，优选地，所述的硼化合物为硼酸和/或硼砂等。

在上述压裂液用交联剂中，优选地，所述的多元醇为山梨醇、木糖醇和甘露醇等中的一种或几种的组合。

本发明还提供了上述压裂液用交联剂的制备方法，其包括以下步骤：

将有机酸盐和水搅拌混合均匀后，在搅拌条件下缓慢加入硼化合物，然后在70℃-80℃下反应2小时得到一混合物；

向所述混合物中加入氢氧化钠调节pH值为6-8，然后在70℃-80℃下搅拌反应3小时；

再加入多元醇，在70℃-80℃下搅拌反应1小时，制得所述交联剂。

本发明又提供了一种超低羟丙基瓜胶浓度压裂液，以体积份计，其包括96.1-98.2份的羟丙基瓜胶水溶液，以及0.25-0.4份的上述压裂液用交联剂。

本发明提供的超低羟丙基瓜胶浓度压裂液还可以包括调理剂、助排剂、防膨剂和杀菌剂等。本发明所采用的上述调理剂、助排剂、防膨剂和杀菌剂等为本领域制备压裂液的常规选择试剂，其添加量可由本领域技术人员依据具体情况而决定。

在本发明中，以体积份计，超低羟丙基瓜胶浓度压裂液可以包括以下组成：羟丙基瓜胶水溶液96.1-98.2份，上述压裂液用交联剂0.25-0.4份，调理剂0.15-0.3份，助排剂0.3-0.5份，防膨剂1-2份，杀菌剂0.1份等。

本发明所采用的调理剂可以为碳酸钠、氢氧化钠或二者混合物的水溶液，其质量浓度为10％-30％(当其为二者混合物时，以二者的总质量计为溶质的质量来计算质量浓度，碳酸钠、氢氧化钠二者的质量比为2∶1-4∶1)。

本发明所采用的助排剂可以为北京华油科隆开发公司提供的DL-12型助排剂。

本发明所采用的防膨剂可以为北京华油科隆开发公司提供的FACM-38型防膨剂。

本发明所采用的杀菌剂可以为甲醛。

在上述超低羟丙基瓜胶浓度压裂液中，优选地，羟丙基瓜胶水溶液的质量浓度为0.15％-0.3％。