一种酸性胍胶压裂液及其应用的制作方法

1.本发明提供了一种酸性胍胶压裂液，特别是无机强酸胍胶压裂液，其特别适于深度酸化压裂。


背景技术：

2.四川盆地海相碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、破裂压力高的特征，为了实现深度酸压的目的，需要在常规低粘度酸液基础上配合高粘度胍胶压裂液开展交替注入酸化改造工艺。由于现有技术限制，施工中只能采用碱性胍胶压裂液。但是碱性胍胶压裂液一旦接触酸液就会发生酸碱中和反应，导致酸浓度降低、压裂液粘度降低，滤失量增加，无法实现液体向储层远端的渗流，酸蚀能力减弱，酸液作用距离变短，压裂液造缝能力减弱。因此，深度酸化改造中需要酸性胍胶压裂液来替代碱性胍胶压裂液。
3.而现有涉及到的酸性胍胶压裂液，体系中均采用甲酸、醋酸等有机弱酸，ph在4至6之间，对储层岩心酸蚀能力有限，极大地影响了储层改造效果。
4.此外，塔里木盆地和鄂尔多斯盆地等很多海相碳酸岩盐储层的深井也都在开展交替注入酸化改造工艺，这些油气储层使用的碱性胍胶压裂液不能满足深度酸压改造的需求。因此，为了能够适应更多油气储层的深度酸化压裂改造技术需求，亟待研制一种耐酸性能优异的酸性胍胶压裂液。


技术实现要素：

5.本发明之一提供了一种压裂液，其包括hcl、稠化剂、助排剂、粘土稳定剂、缓蚀剂、交联剂和余量的水，以质量浓度为0.0000365％至5％盐酸水溶液的体积为100％计，稠化剂的质量/体积含量为0.4％至0.8％、缓蚀剂的体积/体积含量为0.5％至6.0％、粘土稳定剂的体积/体积含量为0.3％至0.5％、助排剂的体积/体积含量为0.3％至0.5％、交联剂的体积/体积含量为0.6％至0.7％。
6.在一个具体实施方案中，所述稠化剂为羧甲基胍胶和/或羧甲基羟丙基胍胶。
7.在一个具体实施方案中，所述助排剂为六氟环氧丙烷。
8.在一个具体实施方案中，所述粘土稳定剂为十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵。
9.在一个具体实施方案中，所述缓蚀剂为咪唑啉类缓蚀剂。
10.在一个具体实施方案中，所述缓蚀剂为丙炔醇咪唑啉和/或己炔醇咪唑啉。
11.在一个具体实施方案中，所述交联剂为有机锆类交联剂。
12.在一个具体实施方案中，所述交联剂为5质量份的氧氯化锆、5质量份的乳酸和90质量份的乙二醇混合均匀，在70℃下反应3h得到的酸性有机锆交联剂。
13.在一个具体实施方案中，所述压裂液的ph值为1至3。
14.本发明之二提供了根据本发明之一中任意一项所述的压裂液在碳酸岩盐储层(例如海相碳酸岩盐储层)酸化压裂中的应用。
15.本发明的有益效果：
16.本发明的压裂液为无机强酸压裂液，特别适合深度酸化压裂改造，解决了常规酸性胍胶压裂液采用有机弱酸导致ph值较高，酸蚀能力较弱的问题，能更好地溶蚀碳酸盐岩储层，实现液体向储层远端的渗流，增强酸蚀能力，加长酸液作用距离，达到有效增产的技术效果。
具体实施方式
17.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明实施例仅为示例性的说明，该实施方式无论在任何情况下均不构成对本发明的限定。
18.交联剂的制备：将5质量份的氧氯化锆、5质量份的乳酸和90质量份的乙二醇混合均匀，在70℃下反应3h，得到酸性有机锆交联剂。
19.实施例1
20.步骤1. 25℃条件下，取220.8ml自来水放置于500ml容器中；
21.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将29.2ml 37％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入2g稠化剂羧甲基胍胶，持续搅拌至羧甲基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
22.步骤3.在搅拌状态下，将15ml缓蚀剂丙炔醇咪唑啉和1.25ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
23.步骤4.将1.25ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
24.步骤5.将1.75ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液(或称之为压裂液冻胶)。
25.实施例2
26.步骤1. 25℃条件下，取226.7ml自来水放置于500ml容器中；
27.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将23.3ml 37％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1.75g稠化剂羧甲基羟丙基胍胶，持续搅拌至羧甲基羟丙基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
28.步骤3.在搅拌状态下，将12.5ml缓蚀剂丙炔醇咪唑啉和1.25ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
29.步骤4.将1.25ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
30.步骤5.将1.75ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
31.实施例3
32.步骤1. 25℃条件下，取232.6ml自来水放置于500ml容器中；
33.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将17.4ml 37％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1.5g稠化剂羧甲基胍胶，持续搅拌至羧甲基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
34.步骤3.在搅拌状态下，将10ml缓蚀剂丙炔醇咪唑啉和1.25ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
35.步骤4.将1.25ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
36.步骤5.将1.75ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液冻胶。
37.实施例4
38.步骤1. 25℃条件下，取238.5ml自来水放置于500ml容器中；
39.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将11.5ml 37％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1.25g稠化剂羧甲基羟丙基胍胶，持续搅拌至羧甲基羟丙基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
40.步骤3.在搅拌状态下，将7.5ml缓蚀剂丙炔醇咪唑啉和1.25ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
41.步骤4.将1.25ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
42.步骤5.将1.75ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
43.实施例5
44.步骤1. 25℃条件下，取244.3ml自来水放置于500ml容器中；
45.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将5.7ml 37％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1g稠化剂羧甲基胍胶，持续搅拌至羧甲基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
46.步骤3.在搅拌状态下，将5ml缓蚀剂丙炔醇咪唑啉和1.25ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
47.步骤4.将1.25ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第一酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
48.步骤5.将1.75ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
49.实施例6
50.步骤1. 25℃条件下，取247.9ml自来水放置于500ml容器中；
51.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将2.1ml 37％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1g稠化剂羧甲基羟丙基胍胶，持续搅拌至羧甲基羟丙基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
52.步骤3.在搅拌状态下，将2.5ml缓蚀剂己炔醇咪唑啉和1ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
53.步骤4.将1ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
54.步骤5.将1.5ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
55.实施例7
56.步骤1. 25℃条件下，取249.8ml自来水放置于500ml容器中；
57.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将0.2ml 37％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1g稠化剂羧甲基胍胶，持续搅拌至羧甲基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
58.步骤3.在搅拌状态下，将1.25ml缓蚀剂己炔醇咪唑啉和1ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
59.步骤4.将1ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
60.步骤5.将1.5ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
61.实施例8
62.步骤1. 25℃条件下，取249.98ml自来水放置于500ml容器中；
63.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将0.02ml 37％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1g稠化剂羧甲基羟丙基胍胶，持续搅拌至羧甲基羟丙基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
64.步骤3.在搅拌状态下，将1.25ml缓蚀剂己炔醇咪唑啉和0.75ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
65.步骤4.将0.75ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
66.步骤5.将1.5ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
67.实施例9
68.步骤1. 25℃条件下，取214.2ml自来水放置于500ml容器中；
69.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将35.8ml 31％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入2g稠化剂羧甲基胍胶，持续搅拌至羧甲基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
70.步骤3.在搅拌状态下，将15ml缓蚀剂己炔醇咪唑啉和1.25ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全，得到第二酸性溶液；
71.步骤4.将1.25ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
72.步骤5.将1.75ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
73.实施例10
74.步骤1. 25℃条件下，取228.8ml自来水放置于500ml容器中；
75.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将21.2ml 31％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1.5g稠化剂羧甲基羟丙基胍胶，持续搅拌至羧甲基羟丙基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
76.步骤3.在搅拌状态下，将10ml缓蚀剂己炔醇咪唑啉和1.25ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全溶解，得到第二酸性溶液；
77.步骤4.将1.25ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
78.步骤5.将1.75ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
79.实施例11
80.步骤1. 25℃条件下，取243ml自来水放置于500ml容器中；
81.步骤2.在400转/分搅拌条件下，将7ml 31％质量分数盐酸加入到容器内的水中，搅拌均匀，得到250ml的盐酸水溶液，向盐酸水溶液中加入1g稠化剂羧甲基胍胶，持续搅拌至羧甲基胍胶在水中完全溶解，得到第一酸性溶液；
82.步骤3.在搅拌状态下，将5ml缓蚀剂己炔醇咪唑啉和1.25ml粘土稳定剂十八烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯铵依次加入到第一酸性溶液中，持续搅拌至缓蚀剂和粘土稳定剂完全，得到第二酸性溶液；
83.步骤4.将1.25ml助排剂六氟环氧丙烷加入到第二酸性溶液中，搅拌均匀后静置30min即得压裂液基液；
84.步骤5.将1.75ml酸性有机锆交联剂加入到压裂液基液中，搅拌均匀即得压裂液。
85.以上述各实施例制得的压裂液进行了基液粘度、ph值和压裂液交联挑挂性能实验，具体实验条件及要求是：将各实施例的压裂液基液样品分别倒入六速旋转粘度计中，测定300转/分钟的粘度，并用广泛ph试纸测定每一基液样品的ph值；测定压裂液是否为可挑挂的冻胶。通过前述实验，取得如表1所示的压裂液性能实验结果。
86.表1
87.实施例压裂液基液粘度/mpa
·
s压裂液基液ph值交联性能实施例1721可交联挑挂实施例2781可交联挑挂实施例3811可交联挑挂实施例4841可交联挑挂实施例5901可交联挑挂实施例6931可交联挑挂实施例71022可交联挑挂实施例81113可交联挑挂实施例9751可交联挑挂实施例10811可交联挑挂实施例11841可交联挑挂
88.通过表1中的实验结果可以清楚的看出，本发明的上述各实施例所制得的压裂液在不同的盐酸浓度条件下，基液粘度高，ph值低，都能交联形成可挑挂的冻胶。由此可见，本发明可耐盐酸浓度高达5％，能够广泛适宜各种工况的油气储层深度酸化压裂改造，尤其是高温碳酸盐岩储层的深度酸化压裂改造。
89.虽然本发明已经参照具体实施方式进行了描述，但是本领域的技术人员应该理解
在没有脱离本发明的真正的精神和范围的情况下，可以进行的各种改变。此外，可以对本发明的主体、精神和范围进行多种改变以适应特定的情形、材料、材料组合物和方法。所有的这些改变均包括在本发明的权利要求的范围内。