[发明专利]一种清洁压裂液用生物酶破胶剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种清洁压裂液用生物酶破胶剂及其制备方法，所述生物酶破胶剂，以重量份计，由半乳甘露聚糖酶液15‑20份、羟烷基壳聚糖5‑10份、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷2‑6份、聚乙烯醇30‑40份、水100份组成；所述制备方法为：将配方量的半乳甘露聚糖酶液、羟烷基壳聚糖及水混合，搅拌30min，再加入配方量的四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷，加热至55℃，然后加入配方量的聚乙烯醇，搅拌1h，冷却至室温，即得。所得生物酶破胶剂在60‑90℃的储层温度下都具有较好的性能，各组分的高温稳定性较好，笼型分子也能对酶液进行保护，在高温下仍然保持较好的活性；同时各组分通过协同作用，能够实现缩短压裂液的破胶时间并且减少破胶后的残渣含量。

技术领域

本发明涉及油气井压裂液破胶剂领域，具体涉及一种清洁压裂液用生物酶破胶剂及其制备方法。

背景技术

目前，国内外各大油气田陆续开发出系列可回收清洁压裂液体系，通过对返排液进行沉降除杂质、去离子工艺等处理后进行措施后返排液回用；且储层为干层条件下清洁压裂液破胶困难、而常规生物酶破胶剂在储层温度较高时极易失去活性，造成中高温储层压裂液破胶效果差等问题；同时，由于返排液水质复杂，其中可能存在未完全降解的聚合物稠化剂及过量的过氧化物破胶剂等。

不同的压裂液体系采用不同的破胶方法，实现破胶主要有热力、机械、生物、化学四种途径。最常用的破胶方法是利用生物和化学方法。通常是酶和氧化剂。常见的氧化剂有过硫酸钾、过硫酸铵等，当温度高于50℃左右时过氧化物会分解为高反应活性的自由基，能迅速地破坏聚合物主链，有效地使主链断裂达到破胶目的。温度越高，氧化剂的反应活性越强，破胶也就越迅速和彻底。但是当温度低于50℃左右时，氧化剂就很难发挥作用，破胶效果明显下降。因此，氧化剂在低温油气层压裂过程中很难达到破胶的目的。

在低温下，酶破胶剂效果显著，但是受到pH和温度限制。酶破胶剂只和特殊的聚合物发生反应，不会产生附加的地层伤害，环保性较好，对石油生产环境和人无伤害，无污染。酶破胶剂有无限活性，不易被消耗，用量小，使用方便，比如一种β-淀粉酶每分钟能周转或劈开1100000个链系，相反，一个过硫酸铵只能激发两个反应（催化时只有一种自由基释放）。

因此，有必要开发一种性能优良的生物酶破胶剂及制备工艺。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种清洁压裂液用生物酶破胶剂及其制备方法。

所述清洁压裂液用生物酶破胶剂以重量份计，所述生物酶破胶剂由半乳甘露聚糖酶液15-20份、羟烷基壳聚糖5-10份、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷2-6份、聚乙烯醇30-40份、水100份组成。

所述半乳甘露聚糖酶液的酶活力为5000-15000 U/mL。

所述羟烷基壳聚糖为羟甲基壳聚糖、羟乙基壳聚糖中的一种或两种。

所述羟烷基壳聚糖为羟甲基壳聚糖和羟乙基壳聚糖的混合物。

所述羟甲基壳聚糖和羟乙基壳聚糖的重量比为3：1。

所述聚乙烯醇选自聚乙烯醇1788、聚乙烯醇1799、聚乙烯醇2388、聚乙烯醇2399中的至少一种。

所述聚乙烯醇为聚乙烯醇1799和聚乙烯醇2399的混合物。

所述聚乙烯醇1799和聚乙烯醇2399的重量比为2:5。

一种清洁压裂液用生物酶破胶剂的制备方法，包括如下步骤：将配方量的半乳甘露聚糖酶液、羟烷基壳聚糖及水混合，搅拌30 min，再加入配方量的四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷，加热至55℃，然后加入配方量的聚乙烯醇，搅拌1 h，冷却至室温，即得所述生物酶破胶剂。

本发明所提供的破胶剂通过各组分的协同作用，能够实现缩短压裂液的破胶时间并且减少破胶后的残渣含量，适用于清洁压裂液，适用于油田中的各个储层。