[发明专利]一种超高温有机交联压裂液体系

说明书

本发明涉及一种超高温有机交联压裂液体系，由以下组分按照质量百分比组成：超分子星型聚合物0.6wt%，甲醛溶液0.5~1.0wt%，间苯二酚0.02~0.04wt%，铵盐催化剂0.05~0.2wt%，其余为水；所述超分子星形聚合物，是以β‑环糊精改性支化单体F‑β‑CD为内核，接枝丙烯酰胺、丙烯酸、疏水单体和表面活性大分子单体而形成的超分子星形聚合物；所述铵盐催化剂为氯化铵、碳酸氢铵、乙酸铵、柠檬酸铵、苯甲酸铵、油酸铵中的一种或几种。本发明采用超分子星型聚合物作为稠化剂、采用有机交联剂作为交联剂、采用铵盐作为催化剂形成成本较低、交联时间适宜、超高温条件下黏度稳定的压裂液，适用于现场大规模推广使用，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于油气田增产领域，具体涉及酸化压裂过程中一种超高温有机交联压裂液体系。

背景技术

水力压裂技术是一项具有广泛应用前景的非常规储层改造技术，是实现致密油藏、致密气藏、页岩油、页岩气、煤层气、碳酸盐岩储层和深井/超深井储层等油气资源经济有效开发的重要手段

超高温储层，埋藏深(大于7000m)，岩性致密，温度高(普遍超过200℃)，例如塔里木和青海油田相继钻探出超过240℃的超深层超高温井，因此深层超高温储层的开发需要超高温压裂液。2014年，翟文等人以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)为共聚单体，通过水溶液聚合，制得三元共聚物FA-313，形成的压裂液配方为：0.6％FA-313三元共聚合物稠化剂、0.6％常链螯合交联剂 FAG-18、0.4％延迟交联调节剂和0.2％FACM-41助排剂。该压裂液在240℃、剪切速率100s^-1下，连续剪切90min后，黏度仍能保持在90mPa·s(翟文，王丽伟，邱晓慧，等.240℃超聚合物高温压裂液耐温机理及流变性研究[C]//第十二届全国流变学学术会议.2014)。2020年，许可等人以质量比为60:20:20:0.5:1的丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、2- 丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和丙烯酸(AA)进行共聚，制得五元共聚物稠化剂，形成的压裂液配方为：0.6％五元聚合物稠化剂、1％交联剂FAC-206、 0.5％高温调节剂FAA-240和0.8％高温稳定剂FAT-240，在245℃、剪切速率100s^-1条件下，连续剪切120min后，黏度仍然高达158.17mPa·s(许可，侯宗锋，常进，等.耐245℃超高温压裂液稠化剂的制备与性能分析[J].应用化工，2020，49(12)：3031-3033)。

但现有超高温压裂液主要采用人工合成聚合物与有机金属交联的形式，交联时间短，短则低于100s，最长不超过15min，不仅给现场配液带来困难，还可能造成砂卡、砂堵等事故，也不利于控制缝高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高温有机交联压裂液体系，该体系采用超分子星型聚合物作为稠化剂、采用有机交联剂作为交联剂、采用铵盐作为催化剂形成成本较低、交联时间适宜、超高温条件下黏度稳定的压裂液，适用于现场大规模推广使用，具有广阔的市场前景。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种超高温有机交联压裂液体系，由以下组分按照质量百分比组成：超分子星型聚合物 0.6wt％，甲醛溶液0.5～1.0wt％，间苯二酚0.02～0.04wt％，铵盐催化剂0.05～0.2wt％，其余为水。

该压裂液体系中，除了超分子星型聚合物，其余组分均为市售。

所述超分子星形聚合物，是以β-环糊精改性支化单体F-β-CD为内核，接枝丙烯酰胺、丙烯酸、疏水单体和表面活性大分子单体而形成的超分子星形聚合物。

所述β-环糊精改性支化单体F-β-CD的结构式为：

所述以β-CD为核的超分子星形聚合物，其支链的结构式为：