专利名称：一种适用于煤层气储层的冻胶压裂液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冻胶压裂液，用作煤层气开发中储层改造的工作液。技术背景煤层气是一种与煤伴生并以吸附状态的形式自生自储于煤层中的非常规天然气。 它不同于呈液态赋存的石油，又有别于主要以游离态存在于地层中的常规天然气。煤层气 的开采是一个降压解吸、扩散和渗流的过程。水力压裂煤层是最常见的也是最重要的完井 增产措施之一。在煤层压裂施工中，压裂液性能的好坏是关系到压裂施工的成败和影响压 后增产效果的一个重要因素。目前，活性水压裂液和植物胶压裂液已经在煤层压裂中得到 了广泛的应用。前者配制简单，对煤层伤害小，但受自身流变性影响，使用规模受到限制；后 者来源广，成本低，适用温度高，但水不溶物多，破胶液残渣含量较高，对煤层和裂缝渗透率 损害大，影响压裂效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于煤层气储层的冻胶压裂液，通过煤层压裂改造， 将井筒与煤层裂隙连通起来，在煤层气采气时，使单井形成的降压漏斗范围更广，煤层的天 然裂缝连通性更好，从而提高气体的解吸速率，增加煤层气产能。本发明的目的是这样实现的该压裂液由非离子聚合物、交联剂、PH调节剂、破胶 剂和水组成，其中非离子聚合物是非离子型聚丙烯酰胺，相对分子质量为965X 104，水解度 为3. 31%，在压裂液总量中的质量分数为0.3% 0.5% ；交联剂为氧氯化锆(ZrOCl2)，在 压裂液总量中的质量分数为0. 014% 0. 04%，通过化学交联与非离子聚合物形成具有三 维网状结构的冻胶；PH调节剂为盐酸，在压裂液总量中的质量分数为0.01% 0. 12%，将 体系pH值调节至1. 5 3. 0范围内，以控制冻胶压裂液的成冻时间；破胶剂是由过硫酸铵 和亚硫酸钠按质量比为(1. 0 3. 0) 1所组成的氧化还原体系，能使冻胶在低温条件破 胶，破胶剂在压裂液总量中的质量分数为0. 06% 0. 12%，30°C下对应破胶时间为2. 0 4. Oh ；其余量为水，各组分质量分数之和为100%。本发明的有益效果是由于加入了 pH调节剂，通过调节体系的pH值来调整冻胶 压裂液的成冻时间和破胶时间。组成冻胶压裂液所用的交联剂是氧氯化锆，构成了锆冻胶 压裂液，与活性水压裂液和植物胶压裂液相比，锆冻胶压裂液具有价格低廉、低温交联速度 快、粘度大、低滤失、破胶彻底且破胶液无残渣、易返排的特点，能有效地提高煤层气产能。
具体实施例方式下面结合实施例具体说明本发明。实施例1 在49. 85kg水中加入非离子聚丙烯酰胺150g充分溶解后，加入过硫酸铵15g和亚 硫酸钠15g，再加入盐酸60g将体系pH值调节为1. 5，配成基液。将氧氯化锆7g加入到基液中并搅拌形成锆冻胶压裂液，所得冻胶压裂液的成冻时间为40s，破胶时间为3. 0h，现场 可实现连续配制。实施例2 在49. 80kg水中加入非离子聚丙烯酰胺200g充分溶解后，加入过硫酸铵30g和亚 硫酸钠15g，再加入盐酸15g将体系pH值调节为2. 2，配成基液。将氧氯化锆15g加入到基 液中并搅拌形成锆冻胶压裂液，所得冻胶压裂液的成冻时间为20s，破胶时间为2. 0h，现场 可实现连续配制。实施例3:在49. 75kg水中加入非离子聚丙烯酰胺250g充分溶解后，加入过硫酸铵45g和亚 硫酸钠15g，再加入盐酸5g将体系pH值调节为3. 0，配成基液。将氧氯化锆20g加入到基 液中并搅拌形成锆冻胶压裂液，所得冻胶压裂液的成冻时间为15s，破胶时间为4. 0h，现场 可实现连续配制。
权利要求
一种适合煤层气储层压裂的冻胶压裂液，由非离子聚合物、交联剂、pH调节剂、破胶剂和水组成，其特征是非离子聚合物是非离子型聚丙烯酰胺，相对分子质量为965×104，水解度为3.31％，固含量为94.48％，在压裂液总量中的质量分数为0.3％～0.5％；交联剂为氧氯化锆(ZrOCl2)，在压裂液总量中的质量分数为0.014％～0.04％；pH调节剂为盐酸，在压裂液总量中的质量分数为0.01％～0.12％，将体系pH值调节至1.5～3.0范围内；破胶剂是由过硫酸铵和亚硫酸钠按质量比为(1.0～3.0)∶1所组成的氧化还原体系，能使冻胶在低温条件破胶，破胶剂在压裂液总量中的质量分数为0.06％～0.12％，其余为水，各组分的比例之和为100％。
全文摘要
本发明公开了一种适合煤层气储层的冻胶压裂液，由质量分数为0.3％～0.5％的非离子聚丙烯酰胺、0.014％～0.04％的氧氯化锆(ZrOCl2)作交联剂、0.01％～0.12％的盐酸作pH调节剂、0.06％～0.12％的破胶剂和余量水组成，破胶剂是由过硫酸铵和亚硫酸钠按质量比为(1.0～3.0)∶1所组成的氧化还原体系，能使冻胶在低温条件破胶。本发明所提出的冻胶压裂液成冻时间和破胶时间可调，具有低温交联速度快、粘度大、低滤失、破胶彻底且破胶液无残渣、易返排的特点，能有效地提高煤层气产能。
文档编号C09K8/68GK101805600SQ201010150239
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月15日 优先权日2010年4月15日
发明者戴彩丽, 梁利, 王欣, 由庆, 管保山, 赵福麟, 赵辉 申请人:中国石油大学(华东)