[发明专利]冻胶压裂液体系

说明书

本发明提供了一种冻胶压裂液体系。该冻胶压裂液体系包括压裂液基液与交联液，压裂液基液包括重量比为2～5:5～50的聚合物稠化剂和小分子醇类助溶剂，且聚合物稠化剂为人工合成聚合物。本发明解决了常规人工合成聚合物分散程度差，溶胀时间久的问题，实现了人工合成聚合物冻胶压裂液即配即用。现场可根据实际入井工作液量配制人工合成聚合物冻胶压裂液，避免了固定站点式配液模式中余液、残液带来的环保压力，减少了环境污染，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种冻胶压裂液体系。

背景技术

目前，随着非常规油气开发为代表的大规模压裂技术的发展，使得压裂液的配制工艺由固定站点配液模式向移动式现场即配即用模式转变，这在一定程度上对压裂液配液技术提出了更高的要求。常规站点式配液模式受稠化剂溶胀速率、人工及机械搅拌等影响，配液速率一般为100m³/h。丛式井与水平井“工厂化”、“千方砂万方液”的大型水力压裂开发模式需要提高配液速率满足施工要求，传统固定站点配液模式影响了大型水力压裂效率。移动式现场即配即用模式主要通过即配即用车实现压裂液在作业井厂的即配即用，该配液模式在缩减运输成本的同时，提高了配液效率，为高效、经济、环保的实施压裂作业提供了技术保障。但移动式即配即用配液模式要求稠化剂在短时间内能够迅速溶胀、快速起粘，从而达到现场作业要求。因此，稠化剂溶胀性能是制约压裂液即配即用作业施工的重要因素。

近年来，随着压裂液稠化剂的发展与完善，以胍胶为代表的天然植物胶、人工合成聚合物以及表面活性剂等各种压裂液技术已趋于成熟并在特定储层或工艺需求的情况下得到了应用。其中人工合成聚合物冻胶压裂液，由于残渣含量低、储层伤害小、对敏感性矿物储层适用范围广等特点，逐渐成为压裂液研究的热点。人工合成聚合物是由一种或几种结构单元重复并最终串联起来的分子量较高的化合物，通过使分子链发生聚集形成分子内或者分子间缔合，从而使水溶液粘度增加。但人工合成聚合物在水中易出现分散不均匀，溶胀速度慢等问题，且形成的水包粉混合物在非牛顿流体的包裹中更加难以分散和溶解，严重制约了人工合成聚合物冻胶压裂液即配即用技术的发展。

现有技术中有人提供了一种用于油田压裂及提高采收率的速溶型人工合成聚合物水分散体系，该人工合成聚合物以20％～30％的硫酸铵溶液为聚合介质加入丙烯酞胺N，N-二甲基十六烷基烯丙基氯化铵两种单体，然后加入分散剂，通氮气30分钟，升温至40～60℃，加入引发剂，反应24～30h，得到人工合成聚合物水分散体。然而，该技术使用水分散聚合法相对反向乳液聚合法，不需要使用大量的有机溶剂和表面活性剂，但该方法形成的聚合物由于单体浓度被溶剂稀释，聚合速度较慢，且聚合所得分子量较低，转化率不高，形成的干粉容易降解。

现有技术中还有人使聚合物与清水经过三级强制拉伸水渗速溶模块组成的速溶装置，并通过对模块间距组合、配液温度、目标浓度等对溶解时间的影响研究，确定出了聚合物溶液的最佳配制工艺。然而，该技术主要采用机械方式提高聚合物在清水中的分散程度，从而达到快速起粘的目的，该方式虽然对聚合物的快速溶解具有显著效果，但其溶解时间仍需要25min，溶胀时间较长，不满足现场即配即用的施工要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种冻胶压裂液体系，以解决现有技术中人工合成聚合物分散程度差、溶胀时间久而导致无法即配即用的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种冻胶压裂液体系，包括压裂液基液与交联液，压裂液基液包括重量比为2～5:5～50的聚合物稠化剂和小分子醇类助溶剂，且聚合物稠化剂为人工合成聚合物。

进一步地，压裂液基液与交联液的体积比为100：0.6～1.2。

进一步地，聚合物稠化剂包括丙烯酰胺类稠化剂和/或聚乙烯醇类稠化剂。

进一步地，小分子醇类助溶剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇和丙三醇中的任一种或多种，优选为丙三醇。