[发明专利]海水基压裂液

说明书

技术领域

本专利属于油气田开发增产技术领域，尤其涉及一种海水基压裂液。

背景技术

随着海上油气田开发力度的加大，越来越多的优质储量已被动用，未开发储量中低渗储量所占比例已达20%左右。2008年，海上低渗透油气田原油产量为150×10⁴m³，天然气产量为4.1×10⁸m³，分别占总产量的4.3%和3.8%，远低于陆上水平。因此，如何高效开发动用海上低渗储层将是未来海上油气田实现稳产的关键所在，也对维护我国能源安全具有重要战略意义。

水力压裂作为改造低渗透储层的重要增产措施，在陆上油气田已得到广泛应用，效果显著。针对以砂岩储层为主的海上低渗油气田，相关专家学者认为水力压裂是开发海上低渗油气田的必要策略，具有广阔的应用前景。

目前海上压裂施工主要采用两种方式：一是平台施工，即利用海上油气田平台（钻井平台和采油平台）自身空间和已有设备，在不借助压裂船情况下完成施工。该方式下配液是依照陆地上的流程，先将淡水从陆地运送到海上平台，在平台上配置好压裂液后再施工。由于平台空间有限，压裂规模受到极大限制，而且从陆地向平台补给淡水将大幅提高成本。二是压裂船施工，利用集压裂泵注设备、管汇、液罐、砂罐等相关设备与一体的作业船直接完成施工。该方式对平台工况条件要求小，施工规模受限制较小，满足充分改造储层的条件；但缺点是受海况等条件影响较大，作业范围和时间受到严重制约，且成本较高。

现阶段为了提高海上压裂施工效率、降低作业成本和施工风险，同时从环保角度考虑节约淡水资源，有必要引入海水基压裂液体系。但是由于海水与淡水性质上存在较大差异会造成诸多难点，比如海水中溶有大量的无机盐离子，这些无机盐会影响瓜胶水化和交联的性能。因此，需要对常规压裂液体系进行改进或引入新的与海水具有更好配伍性的压裂液体系。

目前已有海水基压裂液体系主要有三类，一类是人工合成聚合物压裂液体系，该体系以改性聚丙烯酰胺类合成聚合物为稠化剂（CN102417814和CN102363727），由于酰胺基易于发生水解反应，生成抗盐能力较差的-COO^-，所以该体系对高价金属离子极为敏感。另外合成聚合物与植物胶相比成本较高；第二类是清洁压裂液体系，该体系以表面活性剂为稠化剂，其抗温性能通常较差，一般小于100℃；第三类是改性阴离子瓜尔胶压裂液体系（CN102618249），该体系以羧甲基、磺酸基瓜尔胶为稠化剂，由于阴离子瓜尔胶在海水中的聚电解质效应，金属阳离子能与瓜尔胶分子链中的阴离子基团发生静电作用而聚集在分子链周围，不但使分子链发生卷曲，流体力学体积减小、粘度降低，而且阻碍了水分子渗入聚合物内部，降低溶胀性能。

因此，开发一套包括耐盐性能优异的稠化剂和弱碱性环境实现稳定交联的交联剂的海水基压裂液体系，是很有必要的。

发明内容

本专利为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种海水基压裂液，海水基压裂液耐盐性能优异且能在弱碱性环境实现稳定交联。

本专利为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种海水基压裂液，由海水基液和相当于海水基液重量0.1-0.8%的破胶剂、0.2-0.8%的交联剂组成，其特征是：

所述海水基液由以下组分按重量百分比组成：0.3-0.6%增稠剂，0.1-1%助排剂，0.5-3%粘土稳定剂，0.01-0.1%杀菌剂，其余为海水；

所述破胶剂为过硫酸铵或过硫酸钠；

所述交联剂为氯化铝或醋酸锆；

所述粘土稳定剂为氯化钾或氯化铵；

所述助排剂为十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵；

所述杀菌剂为甲醛或十二烷基二甲基苄基氯化铵。

本专利还可以采用如下技术方案：

所述增稠剂为甜菜碱型两性瓜胶、磷酸酯型两性瓜胶中的一种。

技术原理