[其他]聚多元酯水基凍膠高溫壓裂液

無效

• 申請號: 86103088
• 申請日: 1986-05-06
• 公開（公告）號: CN86103088B
• 公開（公告）日: 1987-12-02
• 發明（設計）人: 孫勵;孫竹梅;肖越峰;靳妙蘭
• 申請（專利權）人: 長慶石油勘探局勘探開發研究院
• 主分類號: C09K7/02
• 分類號: C09K7/02;E21B43/26
• 代理公司: 石油工業專利服務中心
• 代理人: 董占敏,王松練

聚多元酯水基凍膠高溫壓裂液，是一種新型原料組成的水基凍膠壓裂液。

壓裂工藝是油田開發中，增加油（氣）井產量和水井增注的重要措施。其壓裂液性能優劣，直接影響壓裂效果。目前采用的以植物膠、聚合物為成膠劑，高價金屬離子為交聯劑，氧化劑為破膠劑等組成的水基凍膠壓裂液，雖然都有較好的粘彈性和較高的粘度，但抗剪切、耐高溫性差，在現場施工中，經過泵入、管線、炮眼等強烈機械剪切或深井高溫影響后，粘度大幅度下降，攜砂能力降低，支撐裂縫半徑能力隨之減小，從而極大地影響了壓裂效果。

本發明的目的是，針對目前采用的以植物膠、聚合物為成膠劑的硼、鋁、鈦等凍膠壓裂液，其抗剪切、耐高溫性能差，不能滿足深井高溫及大型壓裂施工要求這一缺點，而研制成一種聚多元酯為成膠劑，高價金屬離子為交聯劑，雙氧水為破膠劑等按一定配比組成聚多元酯水基凍膠高溫壓裂液。

本發明的聚多元酯水基凍膠高溫壓裂液，形成過程分述如下：

一、聚多元酯成膠劑

以廢聚酯（滌綸下腳料）即對苯二甲酸乙二醇酯與多元醇，經過酯交換后，再與丙烯酸形成聚多元酯。其水溶液為成膠劑。

1.酯交換：廢聚酯或與廢聚酯有效成份相同的化工原料（對苯二甲酸）與多元醇進行酯交換，生成對苯二甲酸β、γ-二羥基酯。而廢聚酯中含有為使纖維消光的四價鈦離子。其酯交換最佳配方：

廢聚酯（或對苯二甲酸）40～60%（重）

多元醇60～40%（重）

溫度200～260℃（重）

2.聚多元酯成膠劑的形成：對苯二甲酸β、γ-二羥基酯與丙烯酸在過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉的引發下，生成聚多元酯。其水溶液為成膠劑。配方為：

對苯二甲酸β、γ-二羥基酯8～10%（重）

水45～55%（重）

丙烯酸39～45%（重）

燒堿4～6%（重）

過硫酸鉀0.4～0.7%（重）

亞硫酸氫鈉0.2～0.4%（重）

制備過程：將對苯二甲酸β、γ-二羥基酯、水、丙烯酸投入釜中，均勻攪拌，再加入燒堿水攪勻，依量加入引發劑（過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉），粘度增加后，放料裝桶冷卻即可。

二、聚多酯成膠劑與高價金屬離子交聯成性質不同的凍膠：

1.成膠劑與濃度為5%（重）的硫酸鉻鉀，按100∶1～50加熱（30～40℃）交聯成PH值為3～4.5的酸性凍膠;

2.成膠劑與濃度為5%（重）的硫酸鉻鉀+5%（重）的燒堿水按100∶2～28交聯成PH值為6～10的酸至堿性凍膠;

3.成膠劑與濃度5%（重）的鋯（Zr⁺⁴）鹽或濃度為5%（重）的鈦、（Ti⁺⁴）鹽，分別按100∶1～10交聯成PH值為3～4.5的酸性凍膠。

在成膠劑中，加入高價離子后，緩慢加入燒堿水時，可以迅速成凍。

以上凍膠不加破膠劑時，是一種優質的堵水劑。

三、高效破膠

該壓裂液，采用強氧化劑雙氧水作破膠劑。按成膠劑的5/萬～10/萬加入雙氧水。其加入量是根據地層溫度及所需反排時間而定。

用以上不同高價金屬離子交聯成的聚多元酯水基凍膠高溫壓裂液，其突出的特點是：

1.抗剪切、耐高溫（一般150℃以上）性能強，粘溫性好的，見表1-6。說明該壓裂液。各項性能指標均優于目前所使用的壓裂液，它更適用于深井大型壓裂施工。

2.該壓裂液中的破膠劑，是強氧化劑雙氧水，破膠徹底，無殘渣，水化液粘度小、易排。另外，雙氧水能氧化地層孔隙喉道中的有機膠結構，提高地層滲透率。通過巖心傷害試驗表明：該壓裂液對地層傷害率低，并能提高地層滲透率29～78%。該發明的另一特點是由于原料中含有四價鈦離子，因而它既是堿性凍膠，又可防止粘土膨脹。

3.該壓裂液所用原料貨源廣，便宜易得，生產工藝簡單，其成本費用每方可比甲叉基壓裂液降低20%以上。

采用聚多元酯水基凍膠高溫壓裂液進行現場施工，對油、氣、水井壓裂均取得顯著效果。如圖東4＃（井深2000米左右）原用聚丙烯酰胺甲叉基壓裂液壓裂兩次均未成功，而采用本壓裂液進行壓裂，產氣量增加十倍（壓前2916方/日，壓后30887方/日），四口油井增產原油1～4倍;注水井則收到了日注100方、連續三個月不遞減的好效果。