一種用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液及其使用方法，屬于石油 開采技術領域。
【背景技術】
[0002] -般的壓裂液主要由稠化劑和交聯劑以及其它與儲層配伍的添加劑組成，由于壓 裂液的主要目的是輸送壓裂支撐劑以及降低濾失，通常采用交聯劑使其形成凍膠，具有較 好的攜帶支撐劑的能力和較低的濾失能力，但是由于壓裂液交聯后粘度迅速升高，在管柱 中流動有較大的摩阻。國內活性水壓裂主要通過大規模、大排量注入保證攜砂和裂縫的形 成，但活性水壓裂在大排量下施工摩阻高。
[0003]因此，針對致密儲層的特點，研發出一種纖維活性水壓裂液，仍是本領域亟待解決 的問題之一。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種用于致密儲層改造的纖維活性 水壓裂液。該纖維活性水壓裂液不含有稠化劑，具有傷害低、摩阻小等優點，適合于致密儲 層改造使用。
[0005] 本發明的另一目的在于提供一種上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液 的使用方法
[0006]為實現上述目的，本發明提供了一種用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液，以 重量百分比計，其原料組成包括：降阻劑〇. 05-0. 1%、復合增效劑0. 5-2. 0%、水溶性纖維 0. 1-0. 3%以及水余量。
[0007]在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述降阻劑包括阿 拉伯膠、明膠、海藻膠、卡拉膠、魔芋膠和刺槐豆膠等中的一種或幾種的組合。若所述降阻劑 包括所述物質中的兩種以上，則它們可以任意比例混合。
[0008]在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，以所述復合增效劑 的總重量為基準，所述復合增效劑的原料組成包括：陽離子表面活性劑10-20%、非離子表 面活性劑5-10 %、長鏈烷基銨鹽10-30 %、氯鹽8-40 %、低分子量的醇20-40 %以及水余量。
[0009]在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述陽離子表面活 性劑包括氯化十六烷基吡啶和/或氯化十八烷基吡啶等。若所述陽離子表面活性劑包括所 述物質中的兩種，則它們可以任意比例混合。
[0010] 在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述非離子表面活 性劑包括烷基酚聚氧乙烯聚甲基氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和壬基 酚聚氧乙烯醚等中的一種或幾種的組合。若所述非離子表面活性劑包括所述物質中的兩種 以上，則它們可以任意比例混合。
[0011]在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述長鏈烷基銨鹽 包括十二~十八烷基三甲基溴化銨、十二~十八烷基芐基二甲基氯化銨以及十二~十八烷 基芐基三甲基氯化銨等中的一種或幾種的組合。若所述長鏈烷基銨鹽包括所述物質中的兩 種以上，則它們可以任意比例混合。
[0012] 在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述氯鹽包括氯化 銨、氯化鈉和氯化鉀等中的一種或幾種的組合。若所述氯鹽包括所述物質中的兩種以上，則 它們可以任意比例混合。
[0013] 在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述低分子量的醇 包括甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇和丙二醇等中的一種或幾種的組合。若所述低分子量的醇 包括所述物質中的兩種以上，則它們以任意比例混合。
[0014] 在本發明的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，所述復合增效劑可通過將 陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、長鏈烷基銨鹽、氯鹽、低分子量的醇以及水混合均 勻而制備得到。
[0015] 在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述水溶性纖維包 括直線狀的水溶性纖維和/或略彎曲狀的水溶性纖維等。其中，所述略彎曲狀的水溶性纖 維的彎曲程度可以由本領域技術人員進行常規的選擇與調控。
[0016] 在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述水溶性纖維包 括聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維和聚酯纖維等中的一種或幾種的 組合。若所述水溶性纖維包括所述物質中的兩種以上，則它們可以任意比例混合。
[0017] 在上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，優選地，所述水溶性纖 維的性能參數為：（1)纖維抗拉強度為：20MPa-300MPa;⑵纖維真實密度為：0. 98g/ cm3_l. 326g/cm3;⑶纖維長度為：3mm-5mm;⑷纖維直徑為：25ym-150ym。
[0018] 在本發明中，上述的所有物質均為市售產品。
[0019] 在本發明中，上述用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中的各個原料可以事先 混合均勻后再用于壓裂施工；也可以單獨存放，并在壓裂施工的過程中混合均勻。
[0020] 根據本發明的【具體實施方式】，優選地，上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓 裂液是通過以下方法制備得到的：（1)在壓裂施工過程中，在配液罐中加入水（該水是指所 述纖維活性水壓裂液的原料組成中的水），在攪拌或循環的條件下，加入降阻劑，混合均勻， 得到降阻劑水溶液；（2)在壓裂施工過程中的泵注壓裂液步驟中，將復合增效劑通過混砂 斗的比例泵加入到所述降阻劑水溶液中，得到復合增效劑與降阻劑的混合溶液；（3)然后 將水溶性纖維加入混砂斗，與所述復合增效劑與降阻劑的混合溶液混合均勻，得到所述用 于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液；(4)將所述用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液 泵注入到地層。
[0021] 另一方面，本發明還提供了一種上述的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液的 使用方法，其包括以下步驟：（1)在壓裂施工過程中，在配液罐中加入水（該水是指所述纖 維活性水壓裂液的原料組成中的水），在攪拌或循環的條件下，加入降阻劑，混合均勻，得到 降阻劑水溶液；（2)在壓裂施工過程中的泵注壓裂液步驟中，將復合增效劑通過混砂斗的 比例泵加入到所述降阻劑水溶液中，得到復合增效劑與降阻劑的混合溶液；(3)然后將水 溶性纖維加入混砂斗，與所述復合增效劑與降阻劑的混合溶液混合均勻，得到所述用于致 密儲層改造的纖維活性水壓裂液；(4)將所述用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液泵注 入到地層。
[0022] 在本發明提供的用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液中，所述降阻劑的減阻效 果明顯；所述復合增效劑一劑多效，能夠增加纖維的分散性，以提高壓裂液的攜砂能力、幫 助破膠液返排、減少濾液產生的粘土膨脹和運移；所述水溶性纖維可以提高壓裂液攜砂能 力，從而無需極大排量注入活性水壓裂液，能夠進一步降低摩阻，且纖維溶解后幾乎不產生 殘渣，不產生傷害。本發明提供的纖維活性水壓裂液具有不含稠化劑、傷害低、摩阻小、配方 簡單、配置容易、可操作性強等特點，由于不使用稠化劑，殘渣少，能夠最大限度地降低儲層 傷害。而致密儲層孔喉細小、粘土礦物含量高，使用常規壓裂液不可避免地產生傷害，降低 壓裂施工的效果，但本發明提供的纖維活性水壓裂液尤其適用于致密儲層的壓裂改造。
【附圖說明】
[0023] 圖1為用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液的降阻率曲線。
【具體實施方式】
[0024] 為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發明的技 術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。
[0025] 實施例1
[0026] 本實施例提供了一種用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液，以重量百分比計， 其原料組成包括：降阻劑〇. 1%、復合增效劑1. 2%、水溶性纖維0. 3%以及水余量。其中， 所述降阻劑由〇. 05% (以所述纖維活性水壓裂液的總重量為基準）的海藻膠和0. 05%的 刺槐豆膠組成。以所述復合增效劑的總重量為基準，其由異丙醇20%、氯化十八烷基吡啶 20%、烷基酚聚氧乙烯聚甲基氧乙烯醚5%、烷基酚聚氧乙烯醚5%、十六烷基三甲基溴化 銨15 %、十二烷基芐基二甲基氯化銨5 %、氯化鉀10 %以及水余量組成，所述復合增效劑是 通過將各原料混合并充分攪拌均勻而制得。所述水溶性纖維由聚丙烯腈纖維和聚乙烯醇 纖維安重量比3:1組成；所述聚丙烯腈纖維的性能參數為：纖維抗拉強度為159MPa，纖維 真實密度為0. 998g/cm3,纖維長度為5mm，纖維直徑為75ym;所述聚乙烯醇纖維的性能參 數為：纖維抗拉強度為210MPa，纖維真實密度為1. 129g/cm3,纖維長度為5mm，纖維直徑為 124ym〇
[0027] 實施例2
[0028] 本實施例提供了一種用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液，以重量百分比計， 其原料組成包括：降阻劑〇. 08%、復合增效劑1. 0%、水溶性纖維0. 2%以及水余量。其中， 所述降阻劑為魔芋膠。以所述復合增效劑的總重量為基準，其由乙醇30%、氯化十六烷基吡 啶10%、脂肪醇聚氧乙烯醚10%、十二烷基芐基三甲基氯化銨20%、十八烷基三甲基溴化 銨5%、氯化鉀20%以及水余量組成，所述復合增效劑是通過將各原料混合并充分攪拌均 勻而制得。所述水溶性纖維為聚丙烯腈纖維；所述聚丙烯腈纖維的性能參數為：纖維抗拉 強度為159MPa，纖維真實密度為0.998g/cm3,纖維長度為5mm，纖維直徑為75ym。
[0029] 實施例3
[0030] 本實施例提供了一種用于致密儲層改造的纖維活性水壓裂液，以重量百分比計， 其原料組成包括：降阻劑0. 05%、復合增效劑0. 5%、水溶性纖維0. 1%以及水余量。其 中，所述降阻劑為阿拉伯膠。以所述復合增效劑的總重量為基準，其由乙醇30%、氯化十六 烷基吡啶10%、脂肪醇聚氧乙烯醚10%、十二烷基芐基三甲基氯化銨20%、十八烷基三甲 基溴化銨5 %、氯化鉀20 %以及水余量組成，所述復合增效劑是通過將各原料混合并充分 攪拌均勻而制得。所述水溶性纖維為聚乙烯纖維和聚乙烯醇纖維；所述聚乙烯纖維的性 能參數為：