一种可低温水解纤维压裂液的配制工艺的制作方法

本发明是关于一种可低温水解纤维压裂液的配制工艺。主要是将优选的聚乙烯醇纤维添加到活性水或线性胶中配制成纤维压裂液，该工艺配制的纤维压裂液具有携砂性好，可低温水解，储层伤害小等优点。

背景技术：

我国低渗透油气资源十分丰富，到2009年为止，陆上已开发地质储量中低渗透油气储量占27.5％，在已探明未动用储量中低渗透储量占70.8％。随着对石油需求的日益增大，易开采的中、高渗透油田的可采储量逐渐下降，低渗透油田，包括致密性油田对油气产量的贡献将越来越大。

水力压裂是开采低渗油气资源的一项重要技术措施。其原理是利用地面高压泵组将压裂液以超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋压，当该压力大于地层的最小主应力与岩石抗拉强度之和时，井底附近储层岩石产生裂缝。继续注入携砂液和顶替液，裂缝向前延伸的同时支撑剂充填其中，停泵后依靠支撑剂在储层中形成一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，从而达到了压裂增产的目的。

在压裂液中添加纤维形成纤维压裂液，纤维与支撑剂相互勾结形成空间网状结构，从而将支撑剂固定，有效解决了支撑剂回流问题。纤维压裂液还可以提高携砂液的携砂能力，减慢支撑剂的沉降速率，将支撑剂携带到裂缝更远处，有效控制缝高，降低裂缝伤害等作用。

目前关于纤维压裂液的降解能力研究较少，因此通过室内实验研究了温度对聚乙烯醇纤维的降解能力的影响，鉴于储层埋深有2000m、2800m及3500m，为此温度适应性分析中选择对应的井温为75℃、100℃和120℃。另外实验依据携砂性能优选了纤维尺寸、浓度、加入顺序等，最后评价了压裂液对储层的伤害，对纤维压裂液的配制具有指导意义。

技术实现要素：

本发明是关于一种可低温水解纤维压裂液的配制工艺，所配制的纤维压裂液可低温水解无需返排，对储层伤害低，携砂性好。一种可低温水解纤维压裂液的配制工艺，所配制的线性胶纤维压裂液按重量百分比计包括：0.5％瓜胶；2％KCl；1％纤维；其余为水。所述纤维为聚乙烯醇纤维。所述瓜胶是一种水溶性高分子聚合物，其化学名称为瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵。所述纤维是以聚乙烯醇为原料纺丝制得的合成纤维。

该工艺选用的聚乙烯醇型纤维能够在低温下水解，在70～75℃下20小时内降解率达85％以上，在90～95℃下4小时内降解率达90％以上，合成纤维密度与清水接近，易分散均匀形成空间网状结构；依据携砂性优选聚乙烯醇纤维直径为20μm、长度为8mm，聚乙烯醇质量分数为1％；加入顺序为先加入0.5％瓜胶，再加入1％纤维，最后加入支撑剂，陶粒在装有聚乙烯醇型纤维压裂液的100mL量筒中沉降速度为0.90mm/min，石英砂在聚乙烯醇型纤维压裂液中沉降速度为1.14mm/min，该压裂液携砂性较好；线性胶聚乙烯醇压裂液对煤岩渗透性伤害率为24.55％，活性水聚醇聚乙烯醇压裂液对煤岩渗透性伤害率为4.44％，伤害率均小于30％，属于弱伤害。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1：不同温度下聚乙烯醇在活性水降解；

图2：不同温度下聚乙烯醇在线性胶降解；

图3：不同加入顺序对沉降速率的影响。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现举例说明本发明的具体实施方式。

一种可低温水解纤维压裂液的配制工艺，所述线性胶纤维压裂液按重量百分比计包括：0.5％瓜胶；2％KCl；1％纤维；其余为水。所述纤维为聚乙烯醇纤维。配置过程为：取965克水置于无菌烧杯中，依次加入5克瓜胶，20克KCl，10克纤维，充分搅拌5分钟，即制成线性胶纤维压裂液。

聚乙烯醇纤维在储层中的降解能力关系到是否会对储层造成污染，因此采用平行实验，模拟地层条件，分别做3种温度(75℃、100℃、120℃)，压裂液使用活性水和线性胶2种，分别测量5个时间点聚乙烯醇的降解。结果显示在70～75℃下20小时内降解率达85％以上，在90～95℃下4小时内降解率达90％以上，即在低温下可自行水解，无需返排，对储层污染小。

利用上海昌吉地质仪器有限公司出产的NDJ-1E型旋转粘度计测量线性胶压裂液的黏度，在纤维添加量为1％时压裂液黏度增加最快，黏度变化最敏感，因此，想要快速增加压裂液黏度时，在选择压裂液中纤维添加量时，首选1％。依据携砂性优选纤维的直径为20μm、长度为8mm。

测试瓜胶、纤维、支撑剂3种不同的加入顺序对支撑剂沉降速率的影响，做室内静置实验，测出不同时间点下三种压裂液中支撑剂的沉降速率，3种加入方式如下：

方式1：配制压裂液时瓜胶、纤维、支撑剂加入顺序为瓜胶、纤维、支撑剂；

方式2：配制压裂液时瓜胶、纤维、支撑剂加入顺序为纤维、瓜胶、支撑剂；

方式3：配制压裂液时瓜胶、纤维、支撑剂加入顺序为纤维、支撑剂、瓜胶。

优选出最佳混合方式为方式1：配制压裂液时瓜胶、纤维、支撑剂加入顺序为瓜胶、纤维、支撑剂。