一种油田压裂用碱性液体破胶剂

技术领域

本发明涉及石油压裂开采技术领域，具体来说，涉及一种用于水基压裂液破胶的低腐蚀性的碱性液体破胶剂。

背景技术

压裂开采是有效动用深度开采油层渗透率介于0.1-50毫达西的低渗透油藏，提高产油率和产油量的重要技术措施。压裂液作为压裂开采的工作液，在进行压裂时通常需要具有>50mPa.s的较高粘度以利于降滤失和携砂，在完成压裂后需要尽快降粘(<5mPa.s)以易于返排，同时还需要考虑压裂液的经济成本与地层适应性问题。以胍胶类天然植物胶或聚丙烯酰胺HPAM类合成聚合物为稠化剂的水基压裂液呈冻胶状，具备有利于降滤失和携砂的较高粘度，是目前压裂开采应用最多最广的经济适用的压裂液类型。为使上述冻胶状水基压裂液在完成压裂后适时破胶降粘以利返排，需在压裂进行过程中拌加内破胶式破胶剂。用于水基压裂液的破胶剂现有氧化型破胶剂、酸性破胶剂和生物酶破胶剂三种类型，其中以过硫酸盐为代表的氧化型破胶剂是目前水基压裂液破胶降粘应用最多最广的固体破胶剂，但其难以利用泵阀进行按计量连续均匀加料，继续采用加料斗人工操作难免存在加料不匀、计量不准，以及劳动强度大、工况条件差等突出问题；生物酶破胶剂活性受环境影响较大，适用范围有限。

中国专利公开的“一种胍胶压裂液破胶剂及其制备方法和应用”(申请号：201410190829.2)，该专利公开了一种胍胶压裂液破胶剂及其制备方法和应用。该胍胶压裂液破胶剂由质量比为0.1-25:1-20:1-25:1-10:0.1-10:5-80的淀粉酶、氧化酶、甘露糖聚酶、活化剂、纤维素酶和溶剂组成。胶压裂液破胶剂的制备方法包括以下步骤：加入溶剂到搅拌器中，开启搅拌器，加入定量的淀粉酶，反应1-30min；缓慢加入氧化酶，反应1-30min；缓慢加入甘露糖聚酶，反应1-30min；加入活化剂，反应10-60min；加入纤维素酶，反应10-60min；该胍胶压裂液破胶剂使用量为压裂液总量的0.01％-3％。虽然该胍胶压裂液破胶剂克服了传统破胶剂过硫酸盐的缺点，但是该胍胶压裂液破胶剂只能对单一的胍胶压裂液使用，且对地层条件、温度、ph较为苛刻，破胶剂容易失活，制备方法较为复杂。而酸性破胶剂主要存在用量较大、腐蚀金属套管、溶蚀储层岩石等突出问题。

因此，开发一种低腐蚀性、破胶性能优良的液体破胶剂很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油田压裂用碱性液体破胶剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种油田压裂用碱性液体破胶剂，包括碱性液体破胶剂为由破胶活性物质、苛性碱、破胶催化剂、腐蚀抑制剂和水组成的碱性水溶液，pH＞10，其各组分所占的质量百分数为：破胶活性物质5-20％，苛性碱0.2-1％，破胶催化剂0.1-2mg/L，腐蚀抑制剂0.1-0.3％，余量为水。

进一步的，破胶活性物质为含有钾钠硫氯的碱金属复盐，苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾，破胶催化剂为铜钯复盐，腐蚀抑制剂为亚硝酸钠。

一种油田压裂用碱性液体破胶剂的制备方法，包括如下步骤：首先在具有搅拌功能的反应釜中加入计量的水，然后按量加入苛性碱并搅拌溶解，接着再按量加入破胶活性物质并搅拌至完全溶解，然后再按计量加入破胶催化剂和腐蚀抑制剂并搅拌溶解，补水至定量。

本碱性液体破胶剂具有低腐蚀性：碳钢试片在碱性破胶剂原液和1000倍稀释液中的腐蚀速率均小于1g·m

本碱性液体破胶剂适用于天然植物胶压裂液破胶和合成聚合物压裂液破胶，对于以胍胶为稠化剂的天然植物胶压裂液和以聚丙烯酰胺为稠化剂的合成聚合物压裂液，破胶所需的破胶剂用量为0.1-0.3％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供的一种油田压裂用碱性液体破胶剂具有低腐蚀性且破胶性能优良的优点。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做出进一步的描述：

本实施例提供了一种油田压裂用碱性低腐蚀液体破胶剂的制备方法，以及将其用于压裂液破胶的使用量、破胶效果。

液体破胶剂中各组分的质量百分数为：含有钾钠硫氯的碱金属复盐13％，氢氧化钠0.2％，铜钯复盐(铜钯比1000)0.1mg/L，亚硝酸钠0.2％，余量为水，该液体破胶剂pH约为11。

液体破胶剂的制备方法：

步骤一：按质量份数计，先加700kg清水于搅拌釜中，再加5公斤氢氧化钠，搅拌溶解；

步骤二：边搅拌边加入130公斤碱金属复盐，搅拌溶解；

步骤三：先取0.1g铜钯复盐(铜钯比1000)溶于1L水中，然后加入至上述溶液中搅拌；

步骤四：接着再取亚硝酸钠2kg，加入至上述溶液中，搅拌并补水至1吨，即得1吨碱性液体破胶剂。

N80钢片在碱性液体破胶剂原液及其1000倍稀释液中的腐蚀速率均＜0.5g·m

对于胍胶压裂液和聚丙烯酰胺压裂液，可利用泵阀计量连续均匀加料，控制破胶剂用量

为压裂液的0.1-0.3％，在12h内使冻胶状压裂液破胶降粘至5mPa.s以下。

表1液体破胶剂1#破胶实验结果

实施例2

本实施例提供了一种油田压裂用碱性低腐蚀液体破胶剂、制备方法，以及将其用于压裂液破胶的使用量、破胶效果。

液体破胶剂中各组分的质量百分数为：含有钾钠硫氯的碱金属复盐15％，氢氧化钾0.5％，铜钯复盐(铜钯比2000)1mg/L，亚硝酸钠0.1％，余量为水，测得该液体破胶剂pH约为12。

液体破胶剂的制备方法：

步骤一：按质量份数计，先加700kg清水于搅拌釜中，再加2公斤氢氧化钾，搅拌溶解；

步骤二：边搅拌边加入50公斤碱金属复盐，搅拌溶解；

步骤三：先取1g铜钯复盐(铜钯比2000)溶于1L水中，然后加入至上述溶液中搅拌；

步骤四：接着再取亚硝酸钠1kg，加入至上述溶液中，搅拌并补水至1吨，即得1吨碱性液体破胶剂。

N80钢片在碱性液体破胶剂原液及其1000倍稀释液中的腐蚀速率均＜0.7g·m

对于胍胶压裂液和聚丙烯酰胺压裂液，可利用泵阀计量连续均匀加料，控制破胶剂用量为压裂液的0.1-0.3％，在12h内使冻胶状压裂液破胶降粘至5mPa.s以下。

液体破胶剂2#破胶实验

实施例3

本实施例提供了一种油田压裂用碱性低腐蚀液体破胶剂、制备方法，以及将其用于压裂液破胶的使用量、破胶效果。

液体破胶剂中各组分的质量百分数为：含有钾钠硫氯的碱金属复盐20％，氢氧化钠1％，铜钯复盐(铜钯比4000)2mg/L，亚硝酸钠0.3％，余量为水测得该液体破胶剂pH＞13。

液体破胶剂的制备方法：

步骤一：按质量份数计，先加700kg清水于搅拌釜中，再加10公斤氢氧化钠，搅拌溶解；

步骤二：边搅拌边加入200公斤碱金属复盐，搅拌溶解；

步骤三：先取2g铜钯复盐(铜钯比4000)溶于1L水中，然后加入至上述溶液中搅拌；

步骤四：接着再取亚硝酸钠3kg，加入至上述溶液中，搅拌并补水至1吨，即得1吨碱性液体破胶剂。

N80钢片在碱性液体破胶剂原液及其1000倍稀释液中的腐蚀速率均＜0.8g·m

对于胍胶压裂液和聚丙烯酰胺压裂液，可利用泵阀计量连续均匀加料，控制破胶剂用量为压裂液的0.1-0.3％，在12h内使冻胶状压裂液破胶降粘至5mPa.s以下。

液体破胶剂3#破胶实验

综上所述，本发明的油田压裂用碱性液体破胶剂可适用于天然植物胶压裂液破胶和合成聚合物压裂液破胶，破胶性能优良，腐蚀性低，使用泵阀操控连续稳定准确加料，减少人工劳动强度，通过调整破胶剂加入量，破胶时间可控。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限定本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。