[发明专利]一种基于仿生学的高效输送充填支撑剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种基于仿生学的高效输送充填支撑剂及制备方法，包括增强压裂液和仿生蒲公英支撑剂；其中增强压裂液和仿生蒲公英的质量比为：1～2:100～400；按100份计增强压裂液按重量份数计包括：0.1～1份减阻剂、0.01～0.1份助排剂、0.2～0.8份黏土稳定剂、0.01～0.05份杀菌剂、0.01～0.2份纳米粒子增强剂、余量为水；仿生蒲公英支撑剂包括改性支撑剂和改性纤维，其中改性支撑剂和改性纤维的质量比为：99～99.9:0.1～1；本发明能有效利用最适合该地区的水源来配制压裂液，同时配制好的压裂液能够实现支撑剂的高效携带和铺置，能够有效的降低压裂施工成本，缩短压裂施工周期，还能实现海上压裂连续作业，有助于提升压裂规模。

技术领域

本发明涉及油气增产改造技术中的压裂技术领域，具体涉及一种基于仿生学的高效输送充填支撑剂及制备方法。

背景技术

随着油气资源开发的不断深入，非常规油气资源开采和提高传统油气资源的开采率成为了油气开发的主要发展方向。然而非常规油气资源的开发和提高老油田的开采率大都需要进行压裂施工。采用压裂将支撑剂携带进入压裂裂缝是压裂中一个关键的过程，因此支撑剂对于压裂裂缝的充填效果将直接影响压裂的效果。

目前我国很多的油田在压裂过程中的支撑剂充填方面都存在问题，主要问题为：1、支撑剂的输送距离和充填高度都有限，不能对远端的裂缝进行很好的支撑；2、支撑剂在裂缝中的堆积方式都是紧密的堆积，油气在堆积裂缝中的渗流通道是支撑剂之间的小缝隙，在高闭合压力的情况下，充填裂缝的渗流率不高；3、目前的压裂技术通常采用淡水来配制压裂液，主要目的是提升压裂液对支撑剂的携带性，从而能够将支撑剂带入裂缝深部，提升支撑剂的输送距离。而我国很多油气田(海上油气井，偏远山区油气井等)配制压裂的淡水需要从较远的地方输送至施工现场，从而保证压裂效果。而离压裂现场更近的水源(海水、高矿化度水、返排液等)，却由于其配制出的压裂液对支撑剂的携带效果不佳，而不被采用。在这种情况下，压裂用水的长距离输送将进一步提升压裂施工的成本，同时会消耗大量的淡水资源。

基于以上问题，现有的研究主要集中在以下几个方面：1、降低支撑剂密度，提升支撑剂的悬浮性和输送性。该方法虽然能够一定程度的提升支撑剂的输送性能，但低密度支撑剂的成本极高，将会提升压裂施工的成本。2、采用通道压裂技术来改变支撑剂的堆积方式，提升支撑裂缝的导流能力。该方法虽然能够提升压裂裂缝的导流能力，但其施工要求要加注长纤维，采用高粘压裂液和高频脉冲的泵注工艺。这其中就会附带产生很多问题，如加注长纤维容易造成压裂过程中的堵塞；采用高粘压裂液会对地层造成严重的伤害，特别是非常规储层；采用高频脉冲泵注工艺，会复杂化压裂现场的工艺过程，从而提升压裂的成本。3、采用返排液，海水等离压裂现场近的水源来配制压裂液。该方法虽然能够降低压裂用水的运输成本，但其配制的压裂液对支撑剂的携带效果并非有明显提升。