[发明专利]一种环保节水型压裂液的制备方法

说明书

  

技术领域

    本发明涉及一种用于油井或天然气井的压裂增产工艺中所使用的水基压裂液的制备方法，具体说是可利用清水、高矿化度盐水、海水、油气田污水进行连续混配且适时调整的一种环保节水型压裂液的制备方法。 

背景技术

压裂液是低渗透油气田、煤层气、页岩油气压裂增产改造必不可少的工作液，而水基压裂液因配制方便、成本低，在目前的压裂液中占90%以上的份额。 

现有技术中，水基压裂液主要是将增稠剂（如瓜尔胶及衍生物、改性聚丙烯酰胺、粘弹性表面活性剂等）在清水中溶解和溶胀，然后加入必要的添加剂（如破乳剂、助排剂、粘土稳定剂、起泡剂、杀菌剂等），以形成具有一定粘度的稠化水。如果需要，可用交联剂（如硼、锆、钛、铝的化合物）与稠化水反应，产生具有更高粘度的交联型粘弹性流体，以提高压裂液的性能和效率。 

压裂液的配制可分为批量混配和连续混配。 

批量混配就是在压裂施工前将清水、稠化剂及其它必须的添加剂一起混合并放置一段时间后再使用。 

连续混配就是在压裂施工前只需在现场准备好足够的清水，在压裂施工时将所有的化学材料与清水按比例进行即时混合与泵注，不需要提前配制压裂液，能有效提高压裂施工效率。 

现有技术中，无论是批量混配或是连续混配，对配制水基压裂液所用的清水有较为严格的要求。随着环境保护意识及节水节能要求的加强，国内外开始逐步利用含有高含量钙镁的地下水、海水、油气田（含煤层气田、页岩油气田）采出水、油气田（含煤层气田、页岩油气田）压裂返排液等替代传统的清洁地表水以配制水力压裂用压裂液。 

专利号ZL 200510042832.0 介绍的“低分子环保型压裂液及其回收液的应用”，其技术方案中可将压裂液返排液回收后再用于配制压裂液，但配液工序较多、没有提到可以进行连续混配。 

公开号CN103289668A介绍的“利用海水配制压裂液的方法” ，其技术方案中可将海水用于配制压裂液，但配液工序较多、没有提到可以进行连续混配。 

公开号CN103305206A介绍的“利用海水进行压裂液连续混配的方法” 其技术方案中可将海水用于压裂液的连续混配，但施工中添加工序较多、且需专门的连续混配设备。 

发明内容

    本发明的目的在于不仅仅使用清水，而且可以利用高矿化度盐水、海水、油气田（含煤层气田、页岩油气田）采出水、油气田（含煤层气田、页岩油气田）压裂返排液等替代传统的清洁地表水配制压裂液，实现环保与节水。 

本发明的另一目的在于，压裂液的配制可实现连续混配，而且不需要专门的配液车，达到节能、省时的目的。 

本发明与专利号ZL 200510042832.0、公开号CN103289668A、公开号CN103305206A等现有技术的不同之处在于：本发明不仅可使用高矿化度盐水、海水、油气田采出水、油气田压裂返排液进行压裂液的连续混配，而且不需要专门的连续混配设备，且使用物料单一、施工工序简单。 

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：            

一种环保节水型压裂液的制备方法，其特征在于：本发明的压裂液由增稠剂及压裂用水组成，压裂时，按注入压裂混砂车压裂用水的总量的比例、利用泵将增稠剂注入混砂罐，在混砂罐中与压裂用水混合即形成压裂液而用于压裂施工。 

其生产工艺过程为：

1、增稠剂的制备：

增稠剂的配比为（b为单位重量份）：

螯合型生物表面活性剂：30－80b

螯合剂:1-6b

低碳醇：5－10b

纯净水：4－64b

增稠剂的制备工艺过程为：

按照上述配比，在带有搅拌器的容器中加入纯净水，启动搅拌器，然后加入螯合剂，充分搅拌至溶解；然后分别加入低碳醇和螯合型生物表面活性剂，搅拌３０分钟以上，至溶液透明。

2、压裂液的制备： 

压裂液的配比为（c为单位体积份）：

压裂用水：100c

增稠剂：按水体积的1.0－10.０%、以重量份添加

压裂液的制备工艺过程：

根据压裂施工设计的排量，确定连续混配时压裂用水的流量：压裂用水流量＝压裂施工设计的排量。

按照上述配比，依据压裂用水的流量，计算并确定增稠剂的加料流量。