技术摘要：
本发明涉及一种用于油井的瓜胶清洁压裂液及其制备方法，由以下质量百分比配方构成：羟丙基瓜尔胶0.25～0.28％、多效压裂助剂0.25～0.40％、螯合剂0.015～0.04％、交联剂0.20～0.35％、破胶剂0.01～3％，其余为水。本发明选用多效压裂助剂具有良好的起泡能力利于返排， 全部
背景技术：
压裂液是保证压裂成功，提高采收率的关键制剂。目前国内各油田压裂施工基本 上采用的是水基压裂液，主要是以胍胶及其衍生物为主，添加多种助剂，并结合交联剂和破 胶剂而形成的制剂，这种压裂液具有应用范围广、综合性能好等优势。但和其他众多的水基 压裂液一样，它也具有一定的不足，其主要表现在： ①配套助剂种类多，助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂、破乳剂经常存在各种产品的配 伍性问题，施工完成后会产生大量的包装桶，对环境造成一定的污染。 ②常用的破胶剂多采用过硫酸铵，其破胶完后形成的硫酸根极易与地层中的钡锶 等形成永久的沉淀，堵塞孔喉，阻止油流的流出，降低渗透率。 ③常规的压裂液用水和地层水中均含有不同的成垢离子，由于水的热力学不稳定 性和化学不相容性，成垢离子相互作用后会产生不稳定的、易于沉淀的物质，并由此引发设 备腐蚀以及地层的严重结垢、堵塞问题。 为有效控制和降低压裂液对储层的伤害，进一步提高压裂效果，本领域亟待开发 出低质量分数、低残渣、低伤害的胍胶清洁压裂液，降低压裂液体系残渣，满足破胶液残渣 不大于100mg/L的要求，扩大应用范围。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对常规压裂液体系存在的压裂液助剂种类多、残渣大、伤害 率高等问题，提供一种胍胶使用浓度低、耐温耐剪切性能良好、残渣低、对地层伤害小、制备 成本低且压裂效果好的瓜胶清洁压裂液，使其满足《压裂液通用技术要求》SY/T6376-2018 破胶液残渣不大于100mg/L，达到清洁压裂液要求。 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案： 一种用于油井的瓜胶清洁压裂液，其特征在于：由以下质量百分比配方构成羟丙 基瓜尔胶0.25～0.28％、多效压裂助剂0.25～0.40％、螯合剂0.015～0.04％、交联剂0.20 ～0.35％、破胶剂0.01～3％，其余为水。 上述用于油井的瓜胶清洁压裂液中，多效压裂助剂其组分与重量比为：粘土稳定 剂10-20份，氧化胺型两性表面活性剂8-15份，增效剂5-10份，包裹剂7-10份，水45-70份。其 中，所述粘土稳定剂为氯化胆碱或聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，所述氧化胺型两性 表面活性剂为十八烷基二羟乙基氧化胺、十四烷基二羟乙基氧化胺或椰油酰胺丙基氧化胺 中的一种，所述的增效剂是通过以下方法制备得到的：称取25-40份甲醇至反应装置中，开 启搅拌器，向其中加入25-40份嵌段聚醚类破乳剂，反应30min-60min；然后升温至50-60℃， 加入20-50份双季铵盐杀菌剂，反应30min-60min；所述嵌段聚醚类破乳剂为TA1031、AF6231 或AF3125中的一种；所述包裹剂为OP-10或OP20。 4 CN 111574988 A 说 明 书 2/6 页 多效压裂助剂的制备方法是：(1)将水加热至40-60℃，开启搅拌，向其中加入粘土 稳定剂，反应30min-60min；(2)向步骤(1)的产物中加入氧化胺型两性表面活性剂，反应 30min-60min；(3)向步骤(2)的产物中加入增效剂，升温至40-60℃，反应60min-120min；(4) 向步骤(3)的产物中加入包裹剂，反应30-60min，即制得多效压裂助剂。 所述螯合剂其组分与浓度分别为：焦磷酸钠1～10％，乙二胺四甲叉膦酸0.5～ 15％，谷氨酸N,N-二乙酸钠2～10％，二乙撑三胺五乙酸0.8～17％，EDTA1～14％，N-羟乙基 乙胺三乙酸3～19％，二乙烯三胺五甲叉膦酸1～8％，氮川三乙酸4～12％，十二烷基二甲基 苄基氯化铵0.5～10％，其余为水。 所述的螯合剂的制备方法为：将焦磷酸钠、乙二胺四甲叉膦酸、谷氨酸N,N-二乙酸 钠、二乙撑三胺五乙酸、EDTA、N-羟乙基乙胺三乙酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氮川三乙酸十 二烷基二甲基苄基氯化铵与水共同置入容器内充分混合均匀，即制的压裂专用螯合剂。 所述交联剂其组分与重量比为：水80～150，多元醇胺50～100，多元醇50～100，糖 类化合物50～90，硼化合物80～120，无机酸盐50～80；其中，所述的多元醇胺为三乙醇胺或 二乙醇胺，所述的多元醇为乙二醇、季戊四醇或二甘醇，所述的糖类化合物为果糖和/或麦 芽糖和/或乳糖，所述的硼化合物为硼酸，所述的无机酸盐为四氯化锆和/或四氯化钛。 该瓜胶多核交联剂的制备方法是：将水、多元醇胺、多元醇加入反应器内加热至 50-60℃，反应90～120min，再加入硼化合物、糖类化合物、无机酸盐，升温至80℃～90℃，反 应3～6小时，用氢氧化钠调节pH至8～10，反应1～3小时，即得到瓜胶多核交联剂。 所述的破胶剂其组分与重量比为：淀粉酶0.1～25，氧化酶1～20，甘露聚糖酶1～ 25，活化剂1～10，纤维素酶0.1～10，溶剂15～97；其中，所述淀粉酶为α-淀粉酶、β-淀粉酶、 γ-淀粉酶一种或者任意比例两种以上；所述的氧化酶为过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的一 种或任意比例两种以上，所述甘露聚糖酶为耐酸、耐碱、中性β-甘露聚糖酶的一种或任意比 例两种以上，所述活化剂为四乙酰乙二胺，所述纤维素酶主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡 聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的一种或任意比例两种以上，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇的一种或 任意比例两种以上。 该瓜胶压裂破胶剂的制备方法是：加溶剂到反应釜或者混配器中；开启搅拌器，加 入淀粉酶，反应1-30分钟；向反应釜或者混配器中缓慢加入氧化酶，反应1-30分钟；向反应 釜或者混配器中缓慢加入甘露聚糖酶，反应1-30分钟；向反应釜或者混配器中加入的活化 剂，反应10-60分钟；向反应釜或者混配器中加入的纤维素酶，反应10-60分钟，即得到瓜胶 压裂液破胶剂。 用于油井的瓜胶清洁压裂液的制备方法，在容量为2000mL混调器中加入水，开启 混调器，用调压变压器控制电压在40-60V，先加入螯合剂0.015～0.04％，多效压裂助剂 0.25～0.40％，再缓慢加入羟丙基瓜尔胶0.25～0.28％，搅拌20-40分钟使其成为均匀的溶 液；将溶液倒入1000ml广口瓶，并置于25-45℃恒温水浴中水化膨胀3-5h；取上述基液，加入 低用量瓜胶多核交联剂0.20～0.35％，使其成为可以玻璃棒挑挂的冻胶；在制得的冻胶中 加入破胶剂0.01～3％，搅拌均匀，在25-45℃水浴中保持恒温，2-4h后冻胶完全水化，破胶 液表观粘度小于5.0mPa.s。 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： (1)采用的多效压裂助剂具有良好的起泡能力利于返排，同时低的表界面张力可 5 CN 111574988 A 说 明 书 3/6 页 降低水锁效应，可实现对储层粘土膨胀的预防，实现了杀菌剂、助排剂、粘土稳定剂、氯化 钾、破乳剂五种助剂功效，实现了“一剂多效”的目的，提高了压裂液的整体性能，减少了作 业过程中的运输及包装，减少了环境污染，现场加入压裂液中，操作简单。 (2)采用的螯合剂中含有羟基、羧基、氨基等较多的活性官能团，具有较强的螯合、 络合能力，有效降低胍胶压裂液与地层水结垢的现象，起到降低对地层伤害的作用。 (3)采用的瓜胶压裂液破胶剂，能够克服过硫酸铵破胶不彻底，残渣多，以及产生 硫酸根易于地层中钡锶沉淀造成地层伤害，同时也可以解决过硫酸铵对设备的腐蚀问题。 (4)瓜胶清洁压裂液体系瓜胶使用浓度低，耐温耐剪切性能良好，成本低。与常规 瓜胶体系相比，本发明所述的瓜胶清洁压裂液体系破胶残渣小于100mg/L，对岩心的伤害率 均小于10％，具有残渣低，对储层伤害小的特点，推广应用前景广阔。
本发明涉及一种用于油井的瓜胶清洁压裂液及其制备方法，由以下质量百分比配方构成：羟丙基瓜尔胶0.25～0.28％、多效压裂助剂0.25～0.40％、螯合剂0.015～0.04％、交联剂0.20～0.35％、破胶剂0.01～3％，其余为水。本发明选用多效压裂助剂具有良好的起泡能力利于返排， 全部
背景技术：
压裂液是保证压裂成功，提高采收率的关键制剂。目前国内各油田压裂施工基本 上采用的是水基压裂液，主要是以胍胶及其衍生物为主，添加多种助剂，并结合交联剂和破 胶剂而形成的制剂，这种压裂液具有应用范围广、综合性能好等优势。但和其他众多的水基 压裂液一样，它也具有一定的不足，其主要表现在： ①配套助剂种类多，助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂、破乳剂经常存在各种产品的配 伍性问题，施工完成后会产生大量的包装桶，对环境造成一定的污染。 ②常用的破胶剂多采用过硫酸铵，其破胶完后形成的硫酸根极易与地层中的钡锶 等形成永久的沉淀，堵塞孔喉，阻止油流的流出，降低渗透率。 ③常规的压裂液用水和地层水中均含有不同的成垢离子，由于水的热力学不稳定 性和化学不相容性，成垢离子相互作用后会产生不稳定的、易于沉淀的物质，并由此引发设 备腐蚀以及地层的严重结垢、堵塞问题。 为有效控制和降低压裂液对储层的伤害，进一步提高压裂效果，本领域亟待开发 出低质量分数、低残渣、低伤害的胍胶清洁压裂液，降低压裂液体系残渣，满足破胶液残渣 不大于100mg/L的要求，扩大应用范围。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对常规压裂液体系存在的压裂液助剂种类多、残渣大、伤害 率高等问题，提供一种胍胶使用浓度低、耐温耐剪切性能良好、残渣低、对地层伤害小、制备 成本低且压裂效果好的瓜胶清洁压裂液，使其满足《压裂液通用技术要求》SY/T6376-2018 破胶液残渣不大于100mg/L，达到清洁压裂液要求。 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案： 一种用于油井的瓜胶清洁压裂液，其特征在于：由以下质量百分比配方构成羟丙 基瓜尔胶0.25～0.28％、多效压裂助剂0.25～0.40％、螯合剂0.015～0.04％、交联剂0.20 ～0.35％、破胶剂0.01～3％，其余为水。 上述用于油井的瓜胶清洁压裂液中，多效压裂助剂其组分与重量比为：粘土稳定 剂10-20份，氧化胺型两性表面活性剂8-15份，增效剂5-10份，包裹剂7-10份，水45-70份。其 中，所述粘土稳定剂为氯化胆碱或聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，所述氧化胺型两性 表面活性剂为十八烷基二羟乙基氧化胺、十四烷基二羟乙基氧化胺或椰油酰胺丙基氧化胺 中的一种，所述的增效剂是通过以下方法制备得到的：称取25-40份甲醇至反应装置中，开 启搅拌器，向其中加入25-40份嵌段聚醚类破乳剂，反应30min-60min；然后升温至50-60℃， 加入20-50份双季铵盐杀菌剂，反应30min-60min；所述嵌段聚醚类破乳剂为TA1031、AF6231 或AF3125中的一种；所述包裹剂为OP-10或OP20。 4 CN 111574988 A 说 明 书 2/6 页 多效压裂助剂的制备方法是：(1)将水加热至40-60℃，开启搅拌，向其中加入粘土 稳定剂，反应30min-60min；(2)向步骤(1)的产物中加入氧化胺型两性表面活性剂，反应 30min-60min；(3)向步骤(2)的产物中加入增效剂，升温至40-60℃，反应60min-120min；(4) 向步骤(3)的产物中加入包裹剂，反应30-60min，即制得多效压裂助剂。 所述螯合剂其组分与浓度分别为：焦磷酸钠1～10％，乙二胺四甲叉膦酸0.5～ 15％，谷氨酸N,N-二乙酸钠2～10％，二乙撑三胺五乙酸0.8～17％，EDTA1～14％，N-羟乙基 乙胺三乙酸3～19％，二乙烯三胺五甲叉膦酸1～8％，氮川三乙酸4～12％，十二烷基二甲基 苄基氯化铵0.5～10％，其余为水。 所述的螯合剂的制备方法为：将焦磷酸钠、乙二胺四甲叉膦酸、谷氨酸N,N-二乙酸 钠、二乙撑三胺五乙酸、EDTA、N-羟乙基乙胺三乙酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氮川三乙酸十 二烷基二甲基苄基氯化铵与水共同置入容器内充分混合均匀，即制的压裂专用螯合剂。 所述交联剂其组分与重量比为：水80～150，多元醇胺50～100，多元醇50～100，糖 类化合物50～90，硼化合物80～120，无机酸盐50～80；其中，所述的多元醇胺为三乙醇胺或 二乙醇胺，所述的多元醇为乙二醇、季戊四醇或二甘醇，所述的糖类化合物为果糖和/或麦 芽糖和/或乳糖，所述的硼化合物为硼酸，所述的无机酸盐为四氯化锆和/或四氯化钛。 该瓜胶多核交联剂的制备方法是：将水、多元醇胺、多元醇加入反应器内加热至 50-60℃，反应90～120min，再加入硼化合物、糖类化合物、无机酸盐，升温至80℃～90℃，反 应3～6小时，用氢氧化钠调节pH至8～10，反应1～3小时，即得到瓜胶多核交联剂。 所述的破胶剂其组分与重量比为：淀粉酶0.1～25，氧化酶1～20，甘露聚糖酶1～ 25，活化剂1～10，纤维素酶0.1～10，溶剂15～97；其中，所述淀粉酶为α-淀粉酶、β-淀粉酶、 γ-淀粉酶一种或者任意比例两种以上；所述的氧化酶为过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的一 种或任意比例两种以上，所述甘露聚糖酶为耐酸、耐碱、中性β-甘露聚糖酶的一种或任意比 例两种以上，所述活化剂为四乙酰乙二胺，所述纤维素酶主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡 聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的一种或任意比例两种以上，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇的一种或 任意比例两种以上。 该瓜胶压裂破胶剂的制备方法是：加溶剂到反应釜或者混配器中；开启搅拌器，加 入淀粉酶，反应1-30分钟；向反应釜或者混配器中缓慢加入氧化酶，反应1-30分钟；向反应 釜或者混配器中缓慢加入甘露聚糖酶，反应1-30分钟；向反应釜或者混配器中加入的活化 剂，反应10-60分钟；向反应釜或者混配器中加入的纤维素酶，反应10-60分钟，即得到瓜胶 压裂液破胶剂。 用于油井的瓜胶清洁压裂液的制备方法，在容量为2000mL混调器中加入水，开启 混调器，用调压变压器控制电压在40-60V，先加入螯合剂0.015～0.04％，多效压裂助剂 0.25～0.40％，再缓慢加入羟丙基瓜尔胶0.25～0.28％，搅拌20-40分钟使其成为均匀的溶 液；将溶液倒入1000ml广口瓶，并置于25-45℃恒温水浴中水化膨胀3-5h；取上述基液，加入 低用量瓜胶多核交联剂0.20～0.35％，使其成为可以玻璃棒挑挂的冻胶；在制得的冻胶中 加入破胶剂0.01～3％，搅拌均匀，在25-45℃水浴中保持恒温，2-4h后冻胶完全水化，破胶 液表观粘度小于5.0mPa.s。 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： (1)采用的多效压裂助剂具有良好的起泡能力利于返排，同时低的表界面张力可 5 CN 111574988 A 说 明 书 3/6 页 降低水锁效应，可实现对储层粘土膨胀的预防，实现了杀菌剂、助排剂、粘土稳定剂、氯化 钾、破乳剂五种助剂功效，实现了“一剂多效”的目的，提高了压裂液的整体性能，减少了作 业过程中的运输及包装，减少了环境污染，现场加入压裂液中，操作简单。 (2)采用的螯合剂中含有羟基、羧基、氨基等较多的活性官能团，具有较强的螯合、 络合能力，有效降低胍胶压裂液与地层水结垢的现象，起到降低对地层伤害的作用。 (3)采用的瓜胶压裂液破胶剂，能够克服过硫酸铵破胶不彻底，残渣多，以及产生 硫酸根易于地层中钡锶沉淀造成地层伤害，同时也可以解决过硫酸铵对设备的腐蚀问题。 (4)瓜胶清洁压裂液体系瓜胶使用浓度低，耐温耐剪切性能良好，成本低。与常规 瓜胶体系相比，本发明所述的瓜胶清洁压裂液体系破胶残渣小于100mg/L，对岩心的伤害率 均小于10％，具有残渣低，对储层伤害小的特点，推广应用前景广阔。
