[发明专利]一种温度响应型相变压裂液及其使用方法

说明书

本发明涉及水力压裂技术领域，为现有的水力压裂技术需要向地层注入固相支撑剂，工艺实施复杂、压裂液残渣污染储层、堵塞裂缝的问题，提供了一种温度响应型相变压裂液及其使用方法，所述温度响应型相变压裂液由以下质量百分含量的组分组成：功能油相20～50％和功能水相50～80％。本发明的温度响应型相变压裂液可实现温控相变，依靠共价键和非共价键相变成固体材料，具有特定的强度和支撑性，不需要加入其它固相支撑剂；利用本发明的温度响应型相变压裂液可实现无需注入固相支撑剂的水力压裂施工工艺，有效降低施工风险及安全隐患，适用于油气田储层的压裂改造增产。

技术领域

本发明涉及水力压裂技术领域，尤其涉及一种温度响应型相变压裂液及其使用方法。

背景技术

水力压裂技术是对储层改造的重要技术，在低渗透储层增产改造、提高油气井产量等技术环节得到了广泛应用，为油气田的稳产提供了重要保障。压裂液能在油气藏中形成一定长度的人工渗流通道，压裂形成的裂缝需要具有稳定的几何形态和较高的导流能力。

现有的水力压裂技术或多或少的存在以下问题：工艺复杂，施工设备要求高；支撑剂均匀铺置，裂缝导流能力有限；压裂液残渣污染储层、堵塞裂缝等。2010年斯伦贝谢公司提出的HIWAY高速通道流动的裂缝导流能力不受支撑剂渗透性的影响，该技术与常规压裂技术相比，具有很大的技术进步，但同样需要向地层注入固相支撑剂，且工艺实施复杂。石油工作者一直在研究寻找一种施工简单便捷的压裂液。

发明内容

本发明为了克服现有的水力压裂技术需要向地层注入固相支撑剂，工艺实施复杂、压裂液残渣污染储层、堵塞裂缝的问题，提供了一种可实现温控相变、具有一定强度和支撑性能的温度响应型相变压裂液。

本发明还提供了一种温度响应型相变压裂液的使用方法，操作简单，无固相注入，可有效降低施工风险及安全隐患。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种温度响应型相变压裂液，由以下质量百分含量的组分组成：功能油相20～50％和功能水相50～80％。所述功能油相为相变压裂部分，所述功能水相为非相变压裂液部分。

本发明提供了一种温度响应型相变压裂液体系，该相变压裂液在地面配制，呈低粘度流动液体，容易泵入地层，当该相变压裂液进入储层后在储层温度60～120℃下反应10～180min后，相变压裂液中的功能材料利用自由基加成、环加成等共价键作用及利用氢键、π-π堆积、亲水-疏水作用等超分子作用力形成具有一定强度的固相材料，实现对裂缝的支撑。该响应性相变压裂液体系用于相变压裂施工，操作简便、安全、高效，具有广阔的市场前景。

作为优选，所述功能油相选自不饱和聚酯、二乙烯苯、苯乙烯、聚乙二醇、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化二苯甲酰(BPO)、二叔丁基过氧化物(DTO)、偶氮二异丁腈(AIBN)中的一种或几种。

作为优选，所述功能水相为聚乙烯醇、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、过硫酸铵中一种或多种与水的复配体系。

作为优选，所述功能水相的浓度为1～6wt％。

作为优选，所述温度响应型相变压裂液的相变温度为60～120℃。

一种温度响应型相变压裂液的使用方法，包括以下步骤：

(1)按照上述配比，在地面上分别配制功能油相和功能水相，并混合均匀得到温度响应型相变压裂液；

(2)将步骤(1)得到的温度响应型相变压裂液注入地层，随着地层温度的升高，当温度升高至相变温度，所述温度响应型相变压裂液的粘度迅速升高，形成固相材料，实现对裂缝的支撑，完成相变压裂。