一种液体稠化剂体系及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于油田开采领域，具体涉及一种液体稠化剂体系。本发明还涉及包括上 述压裂稠化剂体系的应用。
【背景技术】
[0002] 水力压裂技术是利用水力作用，使地层形成裂缝的一种方法。施工过程是用压裂 车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入地层，当把地层压出许多裂缝后，加入支撑剂 (如石英砂等）充填裂缝，提高地层的渗透能力，以增加注水量（注水井）或产油量（油 井）。最常用的压裂体系为水基压裂液体系。
[0003] 随着石油工业的发展，水力压裂技术也迅速发展，特别是20世纪80年代末以来， 压裂材料、工艺、设计等方面取得突飞猛进的进展。至今，水力压裂技术已成为油田开发中 的一项主要增产措施，非常规开发的关键技术，受到广泛关注。压裂施工成败以及施工后增 产效果的好坏重要因素之一就是压裂液稠化剂性能。现阶段，国内外压裂施工主要是以干 粉植物胶稠化剂为主的水基压裂液。所述水基压裂液胶液的配置，包括先将干粉稠化剂加 入并分散到大量水中，稠化剂溶胀后，再加入交联剂，得到所述的压裂液。干粉稠化剂在原 胶液配制过程中需要特殊设备使干粉充分分散在水中，但仍然容易出现"鱼眼"和局部结块 现象，并且对配液用水有一定要求，水质矿化度较高或含有某些特定离子会严重影响干粉 稠化剂溶胀效果，影响压裂液体系性能(王满学，低伤害液体胍胶压裂液LGC-I性能研究与 应用《石油与天然气化工》2005年01期)。同时，在施工过程前，需要提供足够的空间和时间 将配制完成原胶液充分水合溶胀，对施工条件和设备提出了较高的要求。所以，国内一直延 用由配液站配制，再从配液站点向施工现场运送的方法。这样经常会出现压裂液的储存、运 输及压后大罐清洗的问题，如遇到施工异常或施工过程中原胶液配制不足，无法完成施工， 严重影响压裂效果（银本才等，速溶胍胶压裂液的研究与应用《油田化学》2012年6月）。 如何高质量、高效率配制原胶液是压裂施工的关键！
【发明内容】
[0004] 为克服现有技术中的不足，本发明提供了一种用于压裂液的液体稠化剂体系以及 含所述稠化剂体系的压裂液。根据本发明所述的稠化剂体系，其配制容易，具有抗盐特性， 对配制水的要求低，甚至可直接使用海水(高矿化度盐水）；当其用于和水混合配制压裂液 时，溶胀迅速，对配制压裂液所用水的要求低，可直接使用海水(高矿化度盐水)，也不影响 稠化剂的溶胀效果。
[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种液体稠化剂体系，其包括有机溶剂、植物胶增 稠剂、有机增溶剂、乳化剂、润湿剂和水。
[0006] 根据本发明提供的液体稠化剂体系，其溶胀迅速、抗盐性高；用于配制压裂液时， 能够快速分散，对配制水的要求低，可直接用海水配制，实现边配制边施工的技术要求等 等。
[0007] 在上述体系的一个优选的实施例中，基于所述液体稠化剂体系的总重量，所 述有机溶剂的量为30-60wt%，优选40-50wt% ;所述植物胶增稠剂的量为35-60wt%，优 选45-55wt% ;有机增溶剂的量占 l-3wt% ;乳化剂的量占0. 5-5wt% ;所述润湿剂的量占 0. 1-0. 5wt%。在一个具体实例中，余量为水。
[0008] 在上述体系的一个具体实施例中，所述有机溶剂为本领域内常用的有机溶剂,如 可选自柴油和白油。
[0009] 在上述体系的一个优选的实施例中，所述植物胶增稠剂选自瓜尔胶、羟丙基瓜尔 胶、香豆胶、羧甲基瓜尔胶和羧甲基羟丙基瓜尔胶。
[0010] 在上述体系的一个具体实施例中，所述有机增溶剂可为本领域常用的有机增溶 齐?，优选为氯仿-酮混合溶液，更优选为氯仿-丙酮混合溶液。
[0011] 在上述体系的一个具体实施例中，所述乳化剂为常用的起乳化作用的试剂，如选 自山梨糖醇酐油酸酯（SPAN-80 )、硬脂酸、烷基苯磺酸钙和烷基磺酸钙。
[0012] 在上述体系的另外一个具体实施例中，所述润湿剂的加入有利于增加植物稠化剂 在有机溶剂中悬浮稳定性。所述润湿剂优选为季铵盐类表面活性剂，更优选为烷基三甲基 溴化铵(如十六烷基三甲基溴化铵)。
[0013] 在上述体系的一个具体实施例中，所述液体稠化剂体系由有机溶剂、植物胶增稠 剂、有机增溶剂、乳化剂、润湿剂和水组成。
[0014] 根据本发明，有机溶剂(如柴油或白油为）可以抑制植物胶增稠剂溶胀，但同时加 入有机增溶剂可有效降低植物胶增稠剂分子间氢键作用，乳化剂有利于提高各组分的相容 性，使得植物胶在水中可迅速分散、溶胀。
[0015] 在上述体系的另外一个具体实施例中，所述液体稠化剂体系还包括悬浮稳定剂。 所述悬浮稳定剂的量占所述液体稠化剂体系总重量的〇. 1-0. 5wt%。所述悬浮稳定剂可为本 领域内常用的纤维材料悬浮稳定剂，更优选自玻璃纤维悬浮稳定剂、聚酯纤维悬浮稳定剂 和碳化纤维悬浮稳定剂。所述悬浮稳定剂的加入，可很好的分散在有机溶剂中增强植物稠 化剂悬浮稳定性，有利于体系的稳定。
[0016] 在一个具体的实施例中，所述液体稠化剂体系由有机溶剂、植物胶增稠剂、有机增 溶剂、乳化剂、水、润湿剂和悬浮稳定剂组成。
[0017] 在一个具体的实施例中，在容器内倒入一定量的有机溶剂，搅拌状态下加入植物 胶增稠剂、有机增溶剂和乳化剂，得到第一溶液；取一定量的蒸馏水，搅拌状态下溶解润湿 剂，溶解充分后快速搅拌下缓慢加入悬浮稳定剂纤维材料(如果需要的话)，得到第二溶液。 将第二溶液缓慢倒入搅拌状态的第一溶液中，完成配制。
[0018] 根据本发明提供的液体稠化剂体系具有稳定时间长、有效物含量高的特点。所述 液体稠化剂体系在配制压裂液时，可短时间溶胀，且对配制用水的水质要求低，可用海水配 制；能够实现边配制边施工的要求。根据本发明提供的液体稠化剂体系，实现最大程度减少 压裂液施工所需设备；能够满足压裂施工过程中快速配制压裂液(如线性胶压裂液）或压裂 液基液的要求。
[0019] 根据本发明的另外一个方面，提供了一种压裂液，其包括：水和上述的稠化剂体 系。根据本发明提供的压裂液，直接将液体稠化剂体系加入水中，就可以得到所需压裂液 (如线性压裂液)。根据本发明所得的包含水和液体稠化剂体系的压裂液(如线性胶压裂液)， 也可用作其他类型压裂液的基液。配制压裂液所用的水可以为任何适宜的水，如蒸馏水，地 下水、海水等等。
[0020] 在一个优选的实例中，按照配制有效物含量(或称植物胶增稠剂含量）将液体稠化 剂 (或称液体稠化剂体系）分散在水中。根据本发明的一个具体实施例，所述压裂液由水和 上述的液体稠化剂体系组成。
[0021] 根据本发明的另外一个方面，还提供了上述的稠化剂体系或上述的压裂液在油田 开采中的应用。根据本发明提供的稠化剂体系或压裂液用于油田开采，有利于降低施工成 本，节约施工时间。
[0022] 根据本发明所提供的液体稠化剂体系，所需配制空间小，溶胀迅速（3_5min完成 配制)，可实现边配制边施工。另一方面，液体稠化剂体系配制过程对水质量要求较低，一定 矿化度下不影响稠化剂溶胀效果，可利用海水直接配制液体压裂液，满足海水压裂需要，弥 补了普通干粉稠化剂海上压裂不足，应用前景广泛。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步描述，但不会构成对本发明的任何限 制。
[0024] 下述实施例中，使用的人造海水的配方（单位g/1) :NaCL29. 0，MgCL*6H208. 5， MgS04*7H203. 5, CaSO4L 3, K2SO4O. 8, MgBr2*6H200. 05, KCLO. 8,均为分析纯。
[0025] 实施例1
[0026] 在容器内倒入40g白油，搅拌状态下加入羟丙基瓜尔胶50g，氯仿-丙酮（1:3的体 积比混合溶液）2g，Span-801g。取8. 3g蒸馈水，搅拌状态下溶解0.1 g十六烷基三甲基溴 化铵（CTAB)，溶解充分后快速搅拌下缓慢加入0.1 g聚酯纤维。将制备好的水溶液缓慢倒 入搅拌状态的有机溶液中，完成配制有效物含量50%的液体羟丙基瓜尔胶体系。用室温六 速粘