一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑及其制備方法，該轉向劑是由10—15份的胍膠原粉、30—40份的三氯化鐵、30—40份三氧化二鋁、1—2份碳酸氫鈉、8—10份過硫酸銨、1—2份鐵氰化鉀和1份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷配制而成，轉向劑為內包裹形式，呈球形顆粒狀。其制備方法為：室溫下按照配方比例將胍膠原粉、三氯化鐵、三氧化二鋁、碳酸氫鈉、鐵氰化鉀依次溶于水攪拌5分鐘，之后對溶液烘干結塊，并將其打碎磨粉，之后通過在過硫酸銨表面噴霧γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑，將制取的粉末粘敷包裹于過硫酸銨晶體外層形成球狀顆粒，最后對顆粒進行烘干即可。該轉向劑為破膠劑內包裹形式，自身具有自溶解能力，無需施工中額外添加破膠降解劑。
【專利說明】一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種油井壓裂用的包裹體自溶解轉向劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]常規壓裂裂縫一般沿最大水平主應力方向延伸，受注采井網影響，裂縫延伸長度不能過度增加，故常規壓裂改造儲層體積有限。為了增加油井泄油面積，采用轉向壓裂技術，可在注采井網不變的情況下沿著其它方向壓開裂縫，從而提高油井產量。而轉向劑性能的好壞對能否成功的實施轉向壓裂具有決定性的作用。
[0003]目前常用的轉向劑有:懸浮性轉向劑，其缺點為因為紊流作用和炮眼變形難以形成很大的壓差阻力，封堵效率低，不能形成濾餅；地下交聯型轉向劑，其缺點為小劑量達不到所需壓力，大劑量則會形成新的傷害，雖然可以形成濾餅但地下反應不穩定達不到所需強度；地面一次交聯的顆粒轉向劑，其特點為自身強度大，但封堵效率低，壓裂液濾失量大；封堵小球轉向劑，其特點為強度大，變形小，但其易脫落，封堵效率低，無法自降解。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種高強度、封堵效率高，具有自降解能力的壓裂用包裹體自溶解轉向劑及其制備方法。
[0005]本發明的技術方案是:一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑，其特征在于:它是由10—15份的胍膠原粉、30— 40份的三氯化鐵、30—40份三氧化二鋁、I一2份碳酸氫鈉、8—10份過硫酸銨、I一 2份鐵氰化鉀和1份的Y-氨丙基三乙氧基硅烷配制而成，轉向劑為內包裹形式，呈球形顆粒狀。
[0006]所述的胍膠原粉為 分子量為20-30萬的白色至淺黃褐色自由流動粉末。
[0007]所述的過硫酸銨為白色無味晶體顆粒形式，粒徑為40-60目。
[0008]所述的壓裂用包裹體自溶解轉向劑的制備是在室溫條件下按照配方比例將胍膠原粉、三氯化鐵、三氧化二鋁、碳酸氫鈉、鐵氰化鉀溶于水攪拌5分鐘，之后對溶液烘干結塊，并將其打碎磨粉，之后通過在過硫酸銨表面噴霧Y -氨丙基三乙氧基硅烷，將制取的粉末粘敷包裹于過硫酸銨晶體外層形成球狀顆粒。
[0009]所述的轉向劑顆粒的成粒采用的是對流沸騰制粒技術。
[0010]所述的轉向劑顆粒的粒徑為20目。
[0011]所述的轉向劑在現場應用中直接由加砂車混注，無需破膠劑及其它額外的輔助添加劑。
[0012]上述化學試劑市場均有銷售。
[0013]本發明的優點:
1.本轉向劑可以自溶解，溶解后可以通過返排工藝全部排出。
[0014]2.本轉向劑為自內由外溶解，不會因顆粒外部速溶而造成堵塞作用過早失效，封堵效率高。[0015]3.本轉向劑的封堵強度高，經室內評價測試表明，本轉向劑在50°C條件下堵塞強度可達到35~60MPa。
[0016]4.本轉向劑粒徑均勻且為圓形顆粒狀，在現場施工中易于注入及易填塞高滲裂縫。
[0017]5.本轉向劑現場施工簡單，無需額外配備破膠劑。
[0018]6.破膠劑利用率高，不會對地層造成傷害。
[0019]下面結合實施例對本發明做進一步的說明，但不作為對本發明的技術方案的限定。
【具體實施方式】
實施例1
在室溫20°C條件下，將15g胍膠原粉、35g三氯化鐵、35g三氧化二鋁、2g碳酸氫鈉及2g鐵氰化鉀置于200ml水中并攪拌均勻，持續攪拌混合漿液5分鐘，之后將漿液置于烘干爐100°C溫度條件下烘干4 0分鐘，得到結塊物料，并采用磨粉機將其破碎成40-50 μ m粉末，之后在沸騰制粒機入口端以噴霧的形式將Ig Y-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑附著在40飛0目IOg過硫酸銨晶體顆粒表面，然后將附著有偶聯劑的晶體顆粒與粉末采用對流方式充分接觸，使得粉末粘附在該晶體顆粒的表面并形成球狀顆粒，最后烘干即得內包裹形式的轉向劑，粒徑為20目。
[0020]所述的胍膠原粉為分子量為20-30萬的白色至淺黃褐色自由流動粉末，分子量較小的瓜膠在形成轉向劑后容易降解，該胍膠原粉購于昆山京昆油田化學科技有限公司，郵編:215300，地址:中國江蘇昆山市昆太路。所述的過硫酸銨為40-60目白色無味晶體顆粒形式，該粒徑的過硫酸銨在附著了粉末之后可使轉向劑達到20目，該粒徑的轉向劑易于進入裂縫。所述的Y-氨丙基三乙氧基硅烷是一種硅烷偶聯劑，主要是起粘附作用。
[0021]實施例2
在室溫20°C條件下，將15g胍膠原粉、40g三氯化鐵、32g三氧化二鋁、Ig碳酸氫鈉及2g鐵氰化鉀置于200ml水中并攪拌均勻，持續攪拌混合漿液5分鐘，之后將漿液置于烘干爐100°C溫度條件下烘干30分鐘，得到結塊物料，并采用磨粉機將其破碎成40-50 μ m粉末，之后在沸騰制粒機入口端以噴霧的形式將Ig Y-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑附著在40飛0目9g過硫酸銨晶體顆粒表面，然后將顆粒與粉末采用對流方式充分接觸，使得粉末粘附在晶體表面，最后烘干即可制備。
[0022]實施例3
在室溫20°C條件下，將15g胍膠原粉、32g三氯化鐵、40g三氧化二鋁、2g碳酸氫鈉及Ig鐵氰化鉀置于200ml水中并攪拌均勻，持續攪拌混合漿液5分鐘，之后將漿液置于烘干爐100°C溫度條件下烘干40分鐘，得到結塊物料，并采用磨粉機將其破碎成40-50 μ m粉末，之后在沸騰制粒機入口端以噴霧的形式將Ig Y -氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑附著在40飛0目9g過硫酸銨晶體顆粒表面，然后將附著有偶聯劑的晶體顆粒與粉末采用對流方式充分接觸，使得粉末粘附在該晶體顆粒的表面并形成球狀顆粒，最后烘干即得內包裹形式的轉向劑，粒徑為20目。
[0023]所述的胍膠原粉為分子量為20-30萬的白色至淺黃褐色自由流動粉末，該胍膠原粉購于昆山京昆油田化學科技有限公司，郵編:215300，地址:中國江蘇昆山市昆太路。所述的過硫酸銨為白色無味晶體顆粒形式。所述的Y-氨丙基三乙氧基硅烷是一種硅烷偶聯劑，主要是起粘附作用。
[0024]實施例4
采用實施例1制作的轉向劑在延長油田子北采油廠ZBX-5井長層位進行了現場試驗，轉向劑在現場應用中直接由加砂車混注，無需破膠劑及其它額外的輔助添加劑。現場施工結果顯示本層位破壓為29MPa，第一次加入轉向劑后升壓8MPa，說明微裂縫開啟特征十分明顯，第二次加入轉向劑后升壓2MPa，說明地層主裂縫遠端微裂縫開啟，采用本轉向劑可以顯著的堵塞高滲流通道，開啟地層微裂縫，封堵效果明顯，該井產量相比同層位鄰井增產 15.2%ο
[0025] 實施例5
采用實施例2制作的轉向劑在延長油田安塞采油廠ASX — I井長層位進行了現場試驗，轉向劑在現場應用中直接由加砂車混注，無需破膠劑及其它額外的輔助添加劑。現場實驗結果顯示加入本轉向劑后升壓lOMPa，封堵效果明顯，該井產量相比同層位鄰井增產28.6%，增產效果明顯。
[0026]實施例6
采用實施例3制作的轉向劑在延長油田安塞采油廠ASX — I井長層位進行了現場試驗，轉向劑在現場應用中直接由加砂車混注，無需破膠劑及其它額外的輔助添加劑。現場實驗結果顯示加入本轉向劑后升壓lOMPa，封堵效果明顯，該井產量相比同層位鄰井增產26%，增產效果明顯。
[0027]本發明所述的轉向劑為固體球形顆粒狀，常溫下密封袋裝放置。適用于油井轉向壓裂用。
[0028]實施例中采用對流沸騰制粒技術屬于公知技術，這里不做詳細描述。所涉及的試劑均可以從市場上購得。
[0029]本發明的轉向劑為破膠劑內包裹形式，自身具有自溶解能力，無需施工中額外添加破膠降解劑，使現場施工操作簡單化，并且封堵能力強，利用率高；同時由于形狀均勻便于井注。
【權利要求】
1.一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑，其特征在于:它是由10 —15份的胍膠原粉、30—40份的二氯化鐵、30—40份二氧化二招、I一2份碳酸氫鈉、8—10份過硫酸銨、I一2份鐵氰化鉀和1份的Y-氨丙基三乙氧基硅烷配制而成，轉向劑為內包裹形式，呈球形顆粒狀。
2.根據權利要求1所述的一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑，其特征在于:所述的胍膠原粉為分子量為20-30萬的白色至淺黃褐色自由流動粉末。
3.根據權利要求1所述的一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑，其特征在于:所述的過硫酸銨為白色無味晶體顆粒形式，粒徑為40-60目。
4.根據權利要求1所述的一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑，其特征在于:所述的壓裂用包裹體自溶解轉向劑的制備是在室溫條件下按照配方比例將胍膠原粉、三氯化鐵、三氧化二鋁、碳酸氫鈉、鐵氰化鉀溶于水攪拌5分鐘，之后對溶液烘干結塊，并將其打碎磨粉，之后通過在過硫酸銨表面噴霧Y-氨丙基三乙氧基硅烷，將制取的粉末粘敷包裹于過硫酸銨晶體外層形成球狀顆粒。
5.根據權利要求1所述的一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑，其特征在于:所述的轉向劑顆粒的成粒采用的是對流沸騰制粒技術。
6.根據權利要求1所述的一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑，其特征在于:所述的轉向劑顆粒的粒徑為20目。
7.根據權利要求1所述的一種壓裂用包裹體自溶解轉向劑，其特征在于:所述的轉向劑在現場應用中直接由加 砂車混注，無需破膠劑及其它額外的輔助添加劑。
【文檔編號】C09K8/70GK103484095SQ201310472841
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】高瑞民, 孫曉, 喬紅軍, 申峰, 吳金橋, 段玉秀, 高志亮, 郭慶, 景豐, 張軍濤, 梁小兵, 展轉盈 申請人:陜西延長石油(集團)有限責任公司研究院