[发明专利]延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液及其应用方法

权利要求书

1.一种延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：

复合加重剂25％～55％、多元改性胍胶0.25％～0.45％、加重助剂1号0.05％～0.1％、加重助剂2号0.7％～1.0％、碱性调节剂0.3％～0.5％、除氧剂0.3％～0.4％、高效助排剂0.3％～0.5％、延缓交联剂0.6％～1.2％、破胶剂0.02％～0.1％、其余为淡水；

所述复合加重剂由加重剂A和加重剂B按质量比1:3组成，加重剂A为乳酸钠或乳酸钾，加重剂B为甲酸钾或硫酸钾；

所述延缓交联剂的制备方法如下：

(1)将硼酸三甲酯、三乙醇胺和异丙醇加入反应容器，开启搅拌，在60℃～65℃下恒温反应0.5h～1.2h；

(2)向反应液中先后加入甲醇和部分山梨醇，升温至70℃～75℃，恒温反应2h～3h；

(3)加入水，再缓慢加入剩余山梨醇、硼砂和KOH，保持温度60℃～80℃，缓慢滴加丁二醛，继续反应1.8h～3h，冷却出料，得到延缓交联剂；

所述加重助剂1号为柠檬酸或乙酸；加重助剂2号为葡萄糖酸钠、氮川三乙酸钠、胺三甲叉磷酸盐、二巯基丙烷磺酸钠中的一种；

所述多元改性胍胶的制备方法如下：

(1)将胍胶原粉加入乙醇中搅拌均匀，再向混合液中加入去离子水和NaOH溶液，在40℃～50℃下，低速搅拌使胍胶在溶液中碱化80min～150min；

(2)升温至65～72℃，加入异丙醇，并滴加环氧氯丙烷，滴加完毕后继续进行醚化反应90min～120min；

(3)停止搅拌，降温至35℃～40℃，加入溴乙酸钠，搅拌30min后，继续羧甲基化反应90min～110min；

(4)升温至75℃～85℃，搅拌条件下滴加卤代十六烷，进行疏水改性反应240～300min，反应过程中不定时检测反应釜内溶液pH值变化情况，直至pH无变化时，停止反应；

(5)停止加热，搅拌条件下，根据溶液pH值大小，加入盐酸调整pH至7-8；

(6)减压蒸馏、洗涤、干燥、粉碎制得多元改性的胍胶粉末。

2.如权利要求1所述的延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液，其特征在于，所述高效助排剂为氟碳改性表面活性剂、硅酸钠、甲醇、水按重量比20：5：20：55的混合物。

3.如权利要求1所述的延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液，其特征在于，所述破胶剂为溴酸钠或溴酸钠胶囊或两种的混合物，所述溴酸钠胶囊是以溴酸钠为囊心，以醋酸磷酸纤维素和明胶为复合囊衣制成。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述的延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液的应用方法，其特征在于，包括依次进行的下述步骤：计算指定密度下加重剂重量百分比；计算现场储液罐备水量以及加重剂重量；加重胍胶压裂液基液现场配制；压裂施工液体质量控制；

其中，计算指定密度下加重剂重量百分比，公式如下：

ω_B＝3ω_A

式中：ρ为加重压裂液设计需要的密度，g/cm³；

ω_A为乳酸钠或乳酸钾的重量百分比；

ω_B为甲酸钾、硫酸钾的重量百分比；

R为采用乳酸钠、乳酸钾时其重量百分比的修正系数，当采用乳酸钠时，R＝0.87；当采用乳酸钾时，R＝0.92。

5.如权利要求4所述的延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液的应用方法，其特征在于，计算现场储液罐备水量以及加重剂重量，公式如下：

m_A+m_B＝1000ρ*0.95V_总(ω_A+ω_B)

式中：V_总为现场储液罐的总容积，m³’；

V_备水为每个储液罐所需准备清水的量，m³；

m_A为乳酸钠或乳酸钾的质量，t；

m_B为甲酸钾或硫酸钾的质量，t。

6.如权利要求4所述的延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液的应用方法，其特征在于，加重胍胶压裂液基液现场配制，步骤如下：

S₁：清洗储液罐，按照计算的V_备水备清水；

S₂：在搅拌条件下向罐内加入加重助剂2号和加重剂A，搅拌均匀，缓慢加入加重剂B，并持续匀速搅拌，确保加重剂B溶解；

S₃：待盐水密度达到设计要求，向罐内加入除氧剂和加重助剂1号，循环搅拌均匀；

S₄：在循环和搅拌条件下，采用射流技术，向罐中吸入多元改性胍胶并使其均匀分散到液体中，液体开始溶胀，多元改性胍胶加完后再持续循环搅拌30min；

S₅：检测到液体基液粘度大于50mPa.s后，加入碱性调节剂和高效助排剂，继续搅拌10min；

S₆：停止循环、搅拌，液体静置2h～4h，即为延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液基液。