一种用油田采出水配制胍胶压裂液的增粘方法

摘要

一种用油田采出水配制胍胶压裂液的增粘方法，包括以下步骤：将2％-4％螯合剂溶液和1％-3％稳定剂溶液复配，搅拌制备改性添加剂；将多元醇溶液和重金属化合物溶液按质量比1-2:1复配，搅拌制备增粘添加剂；在高速搅拌条件下，将改性添加剂加入采出水中，搅拌后，按本步骤所得溶液总质量比依次添加羟丙基胍胶、碳酸钠、氯化钾增粘添加剂，搅拌，然后加入四硼酸钠交联剂，再搅拌后形成压裂液冻胶，制备完毕；本发明中改性和增粘添加剂用螯合剂、稳定剂、多元醇和重金属化合物为主要原料，提高采出水配制胍胶压裂液的粘度、稳定性，并且节约淡水资源、降低了生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及油田压裂液技术领域，特别涉及一种用油田采出水配 制胍胶压裂液的增粘方法，利用改性添加剂和增粘添加剂复配，然后 对采出水依次进行改性和增粘处理，提高采出水配制胍胶压裂液的粘 度。

背景技术

随着地下石油资源的逐步开采，我国大部分油田已经进入中后期 开发阶段，需要以人工注水增压为基础的二次、三次开采来提高石油 采收率和油田开发效益。目前，我国大部分油田采出液的含水率已达 到70-80％，部分油田甚至高达90％以上，这些含水原油在脱水过程 中会产生大量的含油污水，称为油田采出水。油田采出水中含有大量 的杂质，包括原油、盐类、悬浮物、有机物、重金属、特殊微生物以 及生产过程中残留的化学添加剂等。

现有水基压裂液一般采用清水配制，但其地层配伍性差，会引起 油水乳化，损害水敏性储层；另外，对于水资源匮乏地区，使用大量 清水配制压裂液也会使生产成本提高，不利于可持续发展。油田采出 水来自油层，与储层岩石、流体和压裂液添加剂配伍性好，不会导致 粘土膨胀，而且表面张力和界面张力低，相比清水更适用于压裂液配 制。

将油田采出水进行深度处理后回用配制压裂液有利于保护储层、 减少污染和降低开发成本，但采出水中含有无机盐、固体悬浮物和微 生物等，会导致压裂液粘度下降。压裂液需要具有悬浮和携带压裂砂 的基本能力，这就要求在采用油田采出水配制水基压裂液时，需要对 其进行增粘处理以保证必要的粘度。目前，虽然国内外学者针对油田 采出水配制水基压裂液进行了相关研究，但是尚未开发出具有良好增 粘作用的添加剂。

发明内容

针对现有添加剂的不足之处，本发明的目的在于提供一种用油田 采出水配制胍胶压裂液的增粘方法，用螯合剂和稳定剂复配改性添加 剂，用多元醇和重金属化合物复配增粘添加剂，二者配合使用具有改 性、增粘和杀菌能力，效果优良，并且成本低廉，工艺简单。

一种用油田采出水配制胍胶压裂液的增粘方法，包括以下步骤：

(1)将质量浓度2％-4％螯合剂溶液和质量浓度1％-3％稳定剂溶 液按质量比3-5:1复配，搅拌0.5-1h制备改性添加剂；所述的螯合剂 为乙二胺四乙酸钠、氨基三乙酸、聚丙烯酸、柠檬酸钠中的一种或两 种及两种以上任意比例的混合物，所述的稳定剂为碘化钾、碘化钠、 碘化锌中的一种或两种及两种以上任意比例的混合物；

(2)将质量浓度3％-5％多元醇溶液和质量浓度1％-2％重金属化 合物溶液按质量比1-2:1复配，搅拌0.5-1h制备增粘添加剂；所述的 多元醇为丙三醇、木糖醇、丁醇中的一种或两种任意混合物，所述的 重金属化合物乙酸锆、硫酸锆钾、四氯化锆、氯化钡、硫酸铬中的一 种或两种及两种以上任意比例的混合物；

(3)在300r/min高速搅拌条件下，将改性添加剂按质量比2-5:100 加入采出水中，搅拌0.5-2h后，按本步骤所得溶液总质量比依次添加 0.3％-0.4％羟丙基胍胶、0.12％-0.25％碳酸钠、4％-6％氯化钾和 0.5％-3％增粘添加剂，搅拌5min，

(4)然后按交联比100:0.2-0.5的比例在步骤(3)所得溶液中加 入四硼酸钠交联剂，再搅拌1min后形成压裂液冻胶，制备完毕。

本发明中改性和增粘添加剂用螯合剂、稳定剂、多元醇和重金属 化合物为主要原料，提高采出水配制胍胶压裂液的粘度、稳定性，并 且节约淡水资源、降低了生产成本。本发明方法效果:温度为65℃时， 采出水配制的压裂液粘度为33mPa·s；复合改性及增粘后的压裂液粘 度可提高7倍以上。

具体实施方式

实施例一

本实施例包括以下步骤：

(1)将质量浓度2％乙二胺四乙酸钠溶液和质量浓度2％碘化钾溶液 按质量比4:1复配，搅拌0.5h制备改性添加剂；(2)将质量浓度3％ 丙三醇溶液和质量浓度2％乙酸锆溶液按质量比1:1复配，搅拌0.5h 制备增粘添加剂；(3)300r/min搅拌条件下，将改性添加剂按质量比 3:100加入采出水中，搅拌1h后，按本步骤所得溶液总质量比依次添 加0.35％羟丙基胍胶、0.12％碳酸钠、4％氯化钾，2％增粘添加剂，搅 拌5min，(4)然后按交联比100:0.3的比例在步骤(3)所得溶液中 加入四硼酸钠交联剂，再搅拌1min后形成压裂液冻胶，制备完毕。

效果：温度为65℃时，复合改性及增粘后的压裂液粘度为306 mPa·s。

实施例二

本实施例包括以下步骤：

(1)将质量浓度3％柠檬酸钠溶液和质量浓度2％碘化钾溶液按质量 比3:1复配，搅拌1h制备改性添加剂；(2)将质量浓度4％丙三醇溶 液与质量浓度2％四氯化锆和硫酸锆钾混合物溶液按质量比2:1复配， 搅拌1h制备增粘添加剂；(3)300r/min搅拌条件下，将改性添加剂 按质量比2:100加入采出水中，搅拌1h后，按本步骤所得溶液总质 量比依次添加0.4％羟丙基胍胶、0.2％碳酸钠、5％氯化钾，2％增粘添 加剂，搅拌5min；(4)然后按交联比100:0.4的比例在步骤(3)所 得溶液中加入四硼酸钠交联剂，再搅拌1min后形成压裂液冻胶，制 备完毕。

效果：温度为65℃时，复合改性及增粘后的压裂液粘度为334 mPa·s。

实施例三

本实施例包括以下步骤：

(1)将质量浓度4％氨基三乙酸溶液和质量浓度2％碘化钠溶液按质 量比2:1复配，搅拌1h制备改性添加剂；(2)将质量浓度5％木糖醇 溶液与质量浓度2％乙酸锆和氯化钡混合物溶液按质量比1:1复配， 搅拌0.5h制备增粘添加剂；(3)300r/min搅拌条件下，将改性添加 剂按质量比2:100加入采出水中，搅拌1h后，按本步骤所得溶液总 质量比依次添加0.35％羟丙基胍胶、0.12％碳酸钠、4％氯化钾，2％ 增粘添加剂，搅拌5min；(4)然后按交联比100:0.3的比例在步骤(3) 所得溶液中加入四硼酸钠交联剂，再搅拌1min后形成压裂液冻胶， 制备完毕。

效果：温度为65℃时，复合改性及增粘后的压裂液粘度为316 mPa·s。

实施例四

本实施例包括以下步骤：

(1)将质量浓度3％氨基三乙酸溶液与质量浓度2％碘化钠和碘化锌 混合物溶液稳定剂按质量比2:1复配，搅拌0.5h制备改性添加剂；(2) 将质量浓度3％丁醇和丙三醇混合溶液与质量浓度2％四氯化锆溶液 按质量比2:1复配，搅拌1h制备增粘添加剂；(3)300r/min搅拌条 件下，将改性添加剂按质量比2:100加入采出水中，搅拌1.5h后，按 本步骤所得溶液总质量比依次添加0.35％％羟丙基胍胶、0.25％碳酸 钠、6％氯化钾，3％增粘添加剂，搅拌5min；(4)然后按交联比100:0.2 的比例在步骤(3)所得溶液中加入四硼酸钠交联剂，再搅拌1min 后形成压裂液冻胶，制备完毕。

效果：温度为65℃时，复合改性及增粘后的压裂液粘度为286 mPa·s。