一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液及施工方法与流程

本发明涉及增产改造工艺及配套，特别涉及一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液及施工方法。

背景技术：

1、高凝稠油油藏是世界经济发展的重要资源，据2019年统计，世界高凝高凝稠油探明储量约为8150亿吨，占全球石油剩余储量的70％，我国高凝稠油资源量约为198.7亿吨，重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。高凝稠油大多具有凝固点高，粘度高，流动性差等特点，部分区块的高凝稠油具有较高的蜡与沥青胶质。

2、采用常规压裂液对高凝稠油油藏进行改造时，压裂液引起的乳化伤害及残渣伤害对储层影响巨大，尤其是常温水配制时，低温液体引发冷伤害，造成原油粘度大大提高、结蜡严重堵塞管柱或油流通道等现象，进一步加剧了入井液对储层的影响，大大提高了原油从远井地带向近井的渗流阻力，举升难度增大。因此，采用热水配液进行压裂施工已成为此类油藏压裂开发的重要手段之一。

3、目前，很多高凝稠油开采区块都利用稠油热采水、注汽站软化水、压裂返排液等作为配液水加热后配制压裂液，能够在一定程度上降低防膨剂、助排剂等的用量，但对压裂液的性能以及现场施工操控性的要求就会大大提高。因此，热水配液、压裂技术发展的核心在于综合性能好、低伤害、施工方便的压裂液体系配套。中国专利cn 112280548 a公开了一种稠油热采水配制人工聚合物压裂液体系，该体系为交联的聚合物压裂液，可满足连续混配施工，但交联体系受配液水的水质影响变化较大；中国专利cn 109722235 a公开了使用稠油热采水配制的胍胶压裂液体系及其制备方法，虽然解决了储层冷伤害以及油田高凝稠油热采水的处置问题，但在压裂液自身伤害、破乳、清防蜡、降低原油粘度等方面并未提及。

4、分析现有的专利报道，针对高凝稠油油藏开发的热水配液、压裂技术还相对较少，并且在配套的压裂液体系研究上，综合考虑压裂液施工性能、携砂性能、伤害性能以及储层增产性能等方面，还有待进一步的研究和提升。

技术实现思路

1、本发明克服现有技术的不足，提供一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，利用热水进行现场配液和压裂施工，具有配液施工方便、溶胀速度快、耐温性能好、携砂性能好、破胶彻底以及破乳助排性能好等优点。利用该体系对高凝稠油储层进行加砂压裂改造，有效避免储层冷伤害的同时，显著提高压裂支撑裂缝导流能力，进一步的，压裂液破胶后起到清、防蜡和提高原油流动性的作用，利于储层中高凝稠油油流通过支撑充填层流向井筒，显著提高储层增产效果。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、本发明首先提供一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，由总质量分数为100％的如下组分构成：

4、变粘乳液：0.4％～1.2％；

5、析蜡抑制剂：0.1％～0.3％；

6、破乳助排剂：0.1％～0.2％；

7、破胶剂：0～0.05％；

8、其余部分为热水。

9、所述变粘乳液是由乳液型压裂液稠化剂复配油溶性促流剂而成，复配的质量百分比优选为(96～98):(4～2)；

10、所述析蜡抑制剂是一种高分子型防蜡剂，由二苯乙烯、苯乙烯磺酸钠中的一种和十八烷基异氰酸酯、山俞酸二十二烷醇酯、丙烯酸丁酯、富马酸二丁酯、马来酸二丁酯、醋酸乙烯酯、乙烯醇中的一种或两种在一定条件下共聚缩合后，再用溶剂稀释成质量份数为45％～55％的溶液而成；

11、所述热水可采用清水、高凝稠油热采水、注汽站软化水、处理过的压裂返排液中的一种，其矿化度控制在10000ppm以内，配制压裂液时热水温度控制在40～80℃。

12、优选的，所述的乳液型压裂液稠化剂选自一体化自交联乳液、抗盐乳液中的一种。

13、优选的，当乳液型压裂液稠化剂选用一体化自交联乳液时，其与油溶性促流剂的复配质量比为96:4，复配的变粘乳液在压裂液中的用量优化为0.4％～0.8％；

14、优选的，当乳液型压裂液稠化剂选用抗盐乳液时，其与油溶性促流剂的复配质量比为98:2，复配的变粘乳液在压裂液中的用量优化为0.6％～1.5％。

15、优选的，所述油溶性促流剂可以在保证乳液型压裂液稠化剂稳定性的情况下提高乳液流动性，降低施工泵注设备负荷；同时，油溶性促流剂进入地层与高凝稠油混合后能够大大降低高凝稠油粘度，提高原油流动性；

16、优选的，所述油溶性促流剂是由单体a、单体b、单体c、单体d共缩聚而成的表活剂，几种单体所占单体总量的百分比分别为10％～15％，25％～30％，15％～20％，35％～50％。

17、优选的，所述的单体a为牛脂胺聚氧乙烯醚、十八胺聚氧乙烯醚、椰油胺聚氧乙烯(n)醚中的一种，单体b为聚(4-苯乙烯磺酸钠)、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠中的一种，单体c为端氨基聚醚、单体d为富马酸二丁酯、富马酸聚乙二醇单甲醚酯中的一种。

18、优选的，所述单体a牛脂胺聚氧乙烯醚优选型号为ne1810、ne1815中的一种，由江苏省海安石化销售；

19、优选的，所述单体a十八胺聚氧乙烯醚优选型号为ac-1810、ac-1812中的一种，由江苏省海安石化销售；

20、优选的，所述单体a椰油胺聚氧乙烯(n)醚的n值优选为3或5；

21、优选的，所述单体c端氨基聚醚优选型号为d400或d2000。

22、进一步的，所述油溶性促流剂与乳液型压裂液稠化剂复配进入油相中，可以适当降低乳液型稠化剂的本体粘度，但不会影响乳液稳定性；

23、更进一步的，压裂施工时，所述油溶性促流剂随压裂液进入地层，能够选择性地扩散到地层高凝稠油中，分子中的强极性键破坏原油结构，从而大大降低原油粘度，提高原油流动性；

24、优选的，所述析蜡抑制剂的相对分子量控制在15～20万；

25、进一步的，所述析蜡抑制剂具有与蜡分子相似的结构，分子中引入苯环或酯键等，通过不同酯键的协同作用抑制蜡的析出，其代表结构式如下：

26、

27、其中：r1为h或x1、x2为h或

28、a、b、c、d均为整数，其中a为50～100，b为200～500，c为0～100，d为0～50。

29、更进一步的，所述析蜡抑制剂随压裂液进入地层后，能够在原油表面形成网状结构，使得石蜡在网状结构上析出并彼此分散，防止了蜡的大量聚集和在固体表面沉积，从而被液流带走；

30、优选的，所述溶剂为乙醇、乙二醇、聚乙二醇200、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙二醇单丁醚、磺化琥珀酸二辛酯钠盐中的一种，质量百分比5％～10％，余量为水。

31、所述破乳助排剂是一种聚醚类破乳剂，代号prj-1。该破乳剂是通过大量实验优选得到的，不仅与乳液型稠化剂具有良好的配伍性，并且具有优良的破乳、助排性能。

32、所述破胶剂为胶囊破胶剂，其破胶主要成分为过硫酸铵或过硫酸钾。

33、其次，本发明还提供一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液施工方法，为尽可能降低热水的热量散失，利用本发明提供的压裂液进行一体化在线配液压裂施工，具体步骤如下：

34、s1、从注汽站或联合站管输或罐车运输配液用热水至施工现场，储存于做好保温措施的储液罐中，备水完成后即开始压裂；

35、s2、由供液撬或混砂车从储液罐中吸入配液用热水进入混砂车搅拌罐，根据压裂施工排量，由在线施工精确加料撬装设备按照流量q向搅拌罐中泵入变粘乳液，由混砂车液添泵按设计配方比例泵入析蜡抑制剂和破乳助排剂，由干添按0.01％～0.1％的比例楔形添加破胶剂；

36、s3、变粘乳液、析蜡抑制剂、破乳助排剂和破胶剂在搅拌罐中与热水混合均匀即形成热水基低伤害压裂液，携带支撑剂由混砂车排出到压裂车，加压后经过井口压入地层。

37、优选的，所述流量q为压裂施工排量的0.4％～1.2％，并且需要根据搅拌罐中取样的压裂液表观粘度、携砂状态进行实时调整。

38、最后，将高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液及施工方法应用于高凝稠油储层的压裂改造中。

39、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

40、(1)提供了一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，利用热水进行一体化在线压裂施工，具有配液施工方便、溶胀速度快、耐温性能好、携砂性能好、破胶彻底以及破乳助排性能好等优点；

41、(2)压裂液稠化剂中复配有油溶性促流剂，保证乳液稳定性的情况下，乳液流动性得到一定程度的提高，压裂后油溶性促流剂与地层原油作用，大大降低原油粘度，原油流动性提高；

42、(3)压裂液体系中复配析蜡抑制剂，随压裂液进入地层后，能够在原油表面形成网状结构，使得石蜡在网状结构上析出并彼此分散，防止了蜡的大量聚集和在固体表面沉积，从而被液流带走；

43、(4)利用本发明提供的高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液及施工方法对高凝稠油储层改造，有效避免储层冷伤害的同时，显著提高高凝稠油流动性，利于储层中高凝稠油油流通过支撑充填层流向井筒；

44、(5)本发明提供的高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液及施工方法已获得现场应用，具有适用性强、可操作性强并且增产效果好等优势，应用前景广阔。

45、总之，一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液及施工方法，该压裂液包含总质量分数100％的以下各组分：变粘乳液0.4％～1.2％、析蜡抑制剂0.1％～0.3％、破乳助排剂0.1％～0.2％、破胶剂0～0.05％和余量的热水。利用该高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液进行一体化在线热水配液、压裂施工，具有配液施工方便、溶胀速度快、耐温性能好、携砂性能好、破胶彻底以及破乳助排性能好等优点，有效避免储层冷伤害的同时，显著提高压裂支撑裂缝导流能力，进一步的，压裂液破胶后起到清、防蜡和提高高凝稠油流动性的作用，降低储层结蜡堵塞风险的同时，利于储层中高凝稠油油流通过支撑充填层流向井筒，显著提高储层增产效果。

技术特征：

1.一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，其特征为：由总质量分数为100％的如下组分构成：

2.根据权利要求1所述的一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，其特征为，当乳液型压裂液稠化剂选用一体化自交联乳液时，其与油溶性促流剂的复配质量比为96:4，复配的变粘乳液在压裂液中的用量优化为0.4％～0.8％；

3.根据权利要求1或2所述的一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，其特征为，所述油溶性促流剂是由单体a、单体b、单体c、单体d共缩聚而成的表活剂，几种单体所占单体总量的百分比分别为12％～15％，25％～30％，15％～20％，38％～45％；

4.根据权利要求1所述的一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，其特征为，所述析蜡抑制剂的相对分子量控制在15～20万，所述析蜡抑制剂具有与蜡分子相似的结构，分子中引入苯环或酯键等，通过不同酯键的协同作用抑制蜡的析出，其代表结构式如下：

5.根据权利要求1所述的一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，其特征为，所述破乳助排剂是一种聚醚类破乳剂，代号prj-1。

6.根据权利要求1所述的一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液，其特征为，所述破胶剂为胶囊破胶剂，其破胶主要成分为过硫酸铵或过硫酸钾。

7.一种如权利要求1-6任意一项权利要求所述的高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液施工方法，其特征为，包括如下步骤：

8.将权利要求1-6任意一项权利要求所述的一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液应用于高凝稠油储层的压裂改造中。

9.将权利要求7所述的一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液施工方法应用于高凝稠油储层的压裂改造中。

技术总结
本发明涉及增产改造工艺及配套技术领域，公开了一种高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液及施工方法该压裂液包含总质量分数100％的以下各组分：变粘乳液0.4％～1.2％、析蜡抑制剂0.1％～0.3％、破乳助排剂0.1％～0.2％、破胶剂0～0.05％和余量的热水。利用该高凝稠油储层压裂改造用低伤害压裂液进行一体化在线热水配液、压裂施工，具有配液施工方便、溶胀速度快、耐温性能好、携砂性能好、破胶彻底以及破乳助排性能好等优点，有效避免储层冷伤害的同时，显著提高压裂支撑裂缝导流能力，进一步的，压裂液破胶后起到清、防蜡和提高高凝稠油流动性的作用，降低储层结蜡堵塞风险的同时，利于储层中高凝稠油油流通过支撑充填层流向井筒，显著提高储层增产效果。

技术研发人员：管恩东,李博,朱伟,张勇,卜祥福,张挺,徐猛,周坤,段佩樑,姜源,赵世卓
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5