一种含单过硫酸氢钾的羟丙基瓜胶压裂液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石化领域，尤其设及一种含单过硫酸氨钟的径丙基瓜胶压裂液。
【背景技术】
[0002] 水力压裂是低渗-特低渗储层增产稳产的主要措施之一，径丙基瓜尔胶应用于水 力压裂始于20世纪60年代，经过长期的完善与发展，W棚交联为主要形式的径丙基瓜尔胶 已成为现阶段应用最为广泛的水基压裂体系，在延长油田的使用量更是占到了压裂总井次 的95%W上。随着油气田在进一步生产开发过程中，压裂对油气井近井地带因残渣、破胶不 彻底等均造成不同程度的伤害和导流能力损失，使得压裂达不到预期效果。运是由于径丙 基瓜胶本身属于植物胶含有少量水不溶物，即使压裂破胶后仍含有一定量的残渣，运些残 渣难W进入储层孔隙内部，导致油气产量下降，注入井压上升，注入量下降。如何清除径丙 基瓜尔胶压裂液残渣对储层造成的伤害是提高石油与天然气产量的关键所在。
[0003] 在压裂施工中，对于水基瓜胶压裂液产生的残渣，国内外各油田分别采用了改性 瓜胶技术、生物酶破胶降解技术、稳定Cl〇2降解技术、皿S/皿Y-1降解技术W及芬顿试剂/ AI^复合降解技术等，运些技术对降低压裂液的残渣及岩屯、伤害均起到一定的效果，但存在 成本高且施工程序复杂。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种破胶迅速且残渣降解效果好的含单过硫酸氨钟的径 丙基瓜胶压裂液。
[0005] 本发明提供一种含单过硫酸氨钟的径丙基瓜胶压裂液，由原胶液和交联剂组成， 所述径丙基瓜胶压裂液中单过硫酸氨钟加入量为5-20ppm。
[0006] 所述原胶液由W下质量百分含量的成分组成： 径丙基瓜尔胶 0. 1-0. 5〇/〇; 破乳助排剂 0. 2-0. 4%; 粘上稳定剂 0. 1-0. 4〇/〇; 单过硫酸氨钟 5-20ppm; 余量为水。
[0007] 所述交联剂为无机棚交联剂与破胶剂的混合物。
[0008] 所述无机棚交联剂为棚砂，所述破胶剂为过硫酸锭。
[0009] 所述过硫酸锭含量为总质量的0. 01-1. 3%。
[0010] 所述棚砂含量为总质量的0. 7-1%。
[0011] 所述交联剂中还含有低溫破胶引发剂，所述低溫破胶引发剂含量为总质量的 0. 1%〇
[0012] 所述的原胶液与所述交联剂的体积比为100:10。
[0013] 本发明还提供一种上述含单过硫酸氨钟的径丙基瓜胶压裂液的制备方法，包括W 下步骤： (1) 揽拌情况下，按比例将径丙基瓜尔胶、单过硫酸氨钟、粘±稳定剂和破乳助排剂加 入清水中，揽拌5min，得到原胶液； (2) 在揽拌下，依次向原胶液中加入棚砂、破胶剂，揽拌至溶液充分混合，得到压裂液。
[0014] 步骤（2)中还加入有低溫破胶引发剂，所述低溫破胶引发剂加入量为0. 1%。
[0015] 本发明具有如下有益效果： 该径丙基瓜胶压裂液使用单过硫酸氨钟后不但具有杀菌效果，而且提高破胶速度，另 外与压裂液中过硫酸锭形成复合破胶系统，进一步提高破胶速度和降残渣效果，且单过硫 酸氨钟成本低，对地层水质无任何污染。
【附图说明】
[0016] 图1为实施例1得到的压裂液破胶液的残渣随抑变化曲线。
【具体实施方式】
[0017] 下面通过给出的具体实施例对本发明做进一步说明，但不作为对本发明的限定。 [001引 实施例1 制备原胶液：按比例将0. 3%HPG(径丙基瓜尔胶)+0. 3%YCNW(粘±稳定剂)+0. 3%YCZP(破乳助排剂）加入水中，揽拌5min后形成原胶液。
[0019]将上述原胶液加入化pmPMPS(单过硫酸氨钟)，在30°C下恒溫放置72小时，检测 原胶液粘度随时间变化情况，如表1所示。
[0020] 表 1
从表1可W看出，在30°C，7化内，加入PMI^的原胶液粘度基本没变，说明在原胶液中 的单过硫酸氨钟具有良好的杀菌性。
[002。 在原胶液中加入的PMPS(单过硫酸氨钟）与交联剂中APS(过硫酸锭）和XD(低 溫破胶引发剂）与B(棚砂）构成压裂液的交联破胶液体系，在棚砂的基础上加入不同物质， 可W得到如表2所示结果。
[0022]表 2
由上表可W看出：加入PMI^能够促进破胶液残渣降解，其破胶时间虽然较AI^慢，但是 它对压裂破胶液的残渣降解作用效果明显较AI^好；在同样条件下，当PMPS/AI^复配后较 单剂AI^将破胶时间缩短近60min，破胶液残渣降低79mg/l，较单剂PMI^将破胶时间缩短 近240min，破胶液残渣降低44mg/L。由此可见，单独加入单过硫酸氨钟可W降低破胶后残 渣含量，当其与过硫酸锭、低溫破胶引发剂单独配合使用时，具有降低破胶时间的效果，而 当Ξ者共同构成破胶体系时，破胶时间显著降低，同时残渣含量也明显下降。
[0023] 在1. 0%B+1. 0%APS+0. 1%XD+X%PMPS形成的交联剂体系下，在原胶液中加入不同量 的单过硫酸氨钟，在30°C下，单过硫酸氨钟（PMPS)不同加量对径丙基瓜尔胶压裂液破胶性 能的影响，结果如表3所示。
[0024]表 3
通过表3看出：单剂作用效果较协同作用差。在过硫酸锭和引发剂存在时，随着PMPS加量的增加，破胶时间随之减少；在30°C下，在原胶液中加入20ppm的PMI^较未加可将压 裂液破胶时间缩短了 30min，由此可见，在破胶液中加入PMI^对压裂液的破胶有加速作用。 [00巧]采用本发明中残渣降解体系与现有径丙基瓜胶压裂液降解体系进行比较，如表4 所示。
[0026] 表 4
通过该表可W看出本发明的破胶体系，其破胶时间显著降低，同时残渣液远低于现有 破化体系。
[0027] 本发明通过调节原胶液的抑值然后将交联液按最佳交联比加入原胶液中，放置 化后测其残渣含量，考察了PMPS/AI^在不同抑值环境下对压裂破胶液残渣的影响。结果 如图1所示。
[002引由图1可见，随着抑值降低，压裂液破胶液的残渣随之降低。因此在适当的抑值 条件下，PMPS/AI^不仅稳定性好，而且作用时间长，破胶效果好，相反破胶效果就差。由图1 可见，PMPS/AI^在偏酸性的环境下（pH=6. 0)可W最大限度的发挥其破胶作用效果。
[0029]依据S3500激光粒度分析仪，考察了APS(原配方）和不同复合降解体系对压裂液 破胶液中的固体颗粒体积浓度、平均粒径和中值粒径影响，结果如表5所示。
[0030]表 5
残渣含量测定方法和中值粒径测定方法如下： 残渣含量测定：把彻底破胶的破胶液全部移入已烘干恒量的离屯、管中，在（3000 +10)r/min的转速下离屯、30min，然后慢慢倾倒出上层清液，再用蒸馈水洗涂破胶容器后倒入离 屯、管中，用玻璃棒揽拌洗涂残渣样品，离屯、20min，倾倒上层清液，残渣在（105 ± 1) °C条件 下烘干至恒重，称重，得到残渣含量。
[0031] 中值粒径测定：按照激光粒度仪操作步骤对仪器进行校准之后，把收集好彻底破 胶的破胶液全部倒入激光粒度仪的容器中，（注意一定要将样品倒入有绿色范围的指示中 然后进行实验测定）从而得出粒径中值。
[0032] 通过表5可知，原配方压裂破胶液的中值粒径明显大于复合体系作用后的压裂 破胶液。在原配方中加入化与未加入比较，破胶液中固体颗粒体积浓度由原来的 0. 00980%下降到0. 0590%下降近40% ;中值粒径由原来的113. 7um下降到68. 45um下降 近40%。使得大颗粒粒径的固体明显下降，说明PMI^对压裂液中聚合物及其超大分子的降 解有显著的作用。
[003引实施例2 制备原胶液：按比例将0. 5%HPG(径丙基瓜尔胶)+0. 4%YCNW(粘±稳定剂)+0. 4%YCZP(破乳助排剂）加入水中，揽拌5min后形成原胶液。
[0034] 将上述原胶液加入化pm单过硫酸氨钟，在30°C下恒溫放置72小时，检测原胶液粘 度随时间变化情况，得到如实施例1所述类似结果，说明在原胶液中的单过硫酸氨钟具有 良好的杀菌性。
[0035] 在原胶液中加入的PMPS(单过硫酸氨钟）与交联剂中过硫酸锭和低溫破胶引发剂 与棚砂构成压裂液的交联破胶液体系，通过考察在棚砂的