CN116041615A - 一种压裂液原液及其制备方法和一种压裂液 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油气田压裂改造领域，具体涉及一种压裂液原液及其制备方法和一种压裂液。本发明的压裂液原液，主要由水相和油相经过反相乳液聚合得到；所述水相主要由分子量调节剂、除金属离子剂、pH调节剂、丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸钠和水组成；所述水相的pH值为6.8～7.0。本发明的压裂液原液在不同水质中都具有很好的起粘、增粘性能，并且表现出很好的耐盐性能，适用于各种复杂水质中，并且具有很好的降阻性能和耐温耐剪切性能。采用本发明的压裂液乳液原液制备压裂液时无需提前配液，可在线随时调整使用浓度，具有溶解速度快、悬砂性能好和摩阻低的优势。

Description

一种压裂液原液及其制备方法和一种压裂液
技术领域
本发明属于油气田压裂改造领域，具体涉及一种压裂液原液及其制备方法和一种压裂液。
背景技术
水力压裂是低渗透油气田有效开发的主要措施，近年来由于体积压裂理念的成功运用，国内外就此展开了深入的研究，取得了一系列技术进步，其中混合水压裂技术就是其中一种。该技术主要经历了4个发展历程：(1)上世纪80年代以自来水压裂为主；(2)上世纪90年代过渡为滑溜水压裂；(3)本世纪初，发展成为混合水压裂；(4)目前主要采用水平井多段+混合水压裂技术。其中混合水压裂技术主要针对天然裂缝发育、岩石脆性指数高的致密储层，通过采用“大液量、大砂量、大排量、高砂比”及低粘液与高粘携砂液，提高裂缝导流能力，开启天然裂缝并进行有效支撑，形成网状缝，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注的目的。
中国专利文献CN104212436A公开了一种用于混合水压裂的压裂液，该压裂液由0.05-0.50％稠化剂、0.02-0.15％悬砂能力增强剂、0.05-0.20％减阻剂、0.30～1.00％粘土稳定剂、0.30～1.00％助排剂、0.05～0.20％杀菌剂和0.01～0.10％破胶剂组成；上述压裂液中各种添加剂种类多，施工时程序繁多，操作复杂，不能在线混配必须提前配液，无形中增加其成本，并且滑溜水和携砂液属于两种不同类型的体系，均需要提前配液，目前无法做到在线连续配液。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压裂液原液，解决目前用于混合水压裂的压裂液存在的添加剂种类多，施工时程序繁多，操作复杂的问题。
本发明的第二个目的在于提供一种压裂液原液的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种压裂液。
为了实现上述目的，本发明的压裂液原液所采用的技术方案为：
一种压裂液原液，主要由水相和油相经过反相乳液聚合得到；所述水相主要由分子量调节剂、除金属离子剂、pH调节剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水组成；以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水的总质量为100份计，所述丙烯酰胺的质量份为35～40份，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量份为10～15份；所述水相的pH值为6.8～7.0。
本发明的压裂液原液，以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠作为聚合单体，采用反相乳液聚合得到的压裂液原液在不同水质中都具有很好的起粘、增粘性能，并且表现出很好的耐盐性能，适用于各种复杂水质中，并且具有很好的降阻性能和耐温耐剪切性能。采用本发明的压裂液原液制备压裂液时无需提前配液，可在线随时调整使用浓度，具有溶解速度快、悬砂性能好和摩阻低的优势。
优选地，以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水的总质量为100份计，所述丙烯酰胺的质量份为37.5份，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量份为12.75份。
优选地，所述水相的制备方法包括以下步骤：首先将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠溶解在部分水中，得到质量分数为45～50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠水溶液，再将丙烯酰胺、质量分数为45～50的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠水溶液和剩余配方量的水混合均匀，得到溶液A，再将分子量调节剂和除金属离子剂加入到溶液A中，混合均匀，得到溶液B，最后向溶液B中加入pH调节剂，混合均匀，即得。
优选地，所述分子量调节剂为复合分子量调节剂和/或一水合次磷酸钠。优选地，所述复合分子量调节剂由甲酸钠和尿素组成。优选地，所述甲酸钠和尿素的质量比为2:1。优选地，所述分子量调节剂在水相中的质量分数为60～80ppm。通过实验证明，当分子量调节剂在水相中的质量分数小于60ppm时，在链转移过程中聚合物分子链支化严重，导致成品中含有较多不溶胶体，严重影响生产制备，并且原液溶解性能较差，起粘较慢；当分子量调节剂在水相中的质量分数大于80ppm时，得到的聚合物分质量较小，影响由压裂液原液制备的压裂液的降阻性能和耐温耐剪切性能。
优选地，所述pH调节剂为丙烯酸。使用丙烯酸作为pH调节剂，一方面可以调整反应体系的pH值，另外丙烯酸也可以参与聚合反应，进而避免引入游离型的具有腐蚀性的离子，减少制备的压裂液原液在施工时对设备的腐蚀。
优选地，所述油相主要由白油和乳化剂组成。优选地，所述白油为7号白油。优选地，所述乳化剂的HLB值为4～8。当乳化剂的HLB值小于4时，得到的压裂液原液的溶解性较差，成品本身较为粘稠，影响原液在水中的分散效果，当乳化剂的HLB大于8时，得到的压裂液原液的稳定性较差，短时间内分层。
优选地，所述乳化剂为非离子表面活性剂。优选地，所述非离子表面活性剂为司盘或复配非离子表面活性剂；所述非离子表面活性剂由司盘和吐温组成。优选地，所述非离子表面活性剂为司盘80。优选地，所述油相由7号白油和司盘80组成。优选地，所述7号白油和司盘80的质量比为10:1。使用白油以及司盘80作为油相时，可以提高制备的压裂液原液的稳定性。
优选地，所述水相和油相的质量比为6.8:3.2。当水相和油相的质量比为6.8:3.2时，不仅可以保证反应体系具有较好的稳定性，也可以保证制备的压裂液原液具有较高的固含量。
优选地，所述除金属离子剂为金属螯合剂。优选地，所述金属螯合剂为二乙烯三胺五乙酸钠盐和/或乙二胺四乙酸钠盐。优选地，所述二乙烯三胺五乙酸钠盐为二乙烯三胺五乙酸五钠。优选地，所述乙二胺四乙酸钠盐为乙二胺四乙酸二钠。优选地，所述除金属离子剂在水相中的质量分数为150～200ppm。
本发明的压裂液原液的制备方法所采用的技术方案为：
一种上述压裂液原液的制备方法，包括以下步骤：首先将水相和油相混合乳化，得到混合相，再在惰性气氛下将引发剂加入混合相中，然后进行反相乳液聚合。
本发明的压裂液原液的制法简单，便于操作。
优选地，所述混合相的粘度为600～800mPa·s。当混合相的粘度为600～800mPa·s时，可以保证制备的压裂液原液具有较好的稳定性。进一步优选地，所述混合相的粘度为680～800mPa·s。
优选地，所述反相乳液聚合的温度不超过60℃。反相乳液聚合的温度不超过60℃，反应温度过高时，自由基数量多，链转移剧烈，容易发生链终止，不易制备出高分子量的聚合物，同时温度过高，乳液本身不稳定性，容易发生破乳等风险，当温度过低时，自由基数量较少，链转移较弱，容易提前发生链终止，得到的聚合物分质量较低；因此通过控制合理的温度范围，在分子量调节剂的作用下，可以制备出较大分子量的聚合物，能够有力的保证分子量控制在较窄的范围内，即1500万～1800万之间。
优选地，所述引发剂由过硫酸盐和亚硫酸氢盐组成。优选地，所述引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成。优选地，所述过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为(1～2):(5～3)。优选地，过硫酸铵的加入量为水相质量的5～10ppm。优选地，亚硫酸氢钠的加入量为水相质量的15～25ppm。当引发剂过多时会使反应剧烈，放热迅速，热量不易释放出来，从而导致温度过高，放热失控，发生爆聚，聚合失败；当引发剂较少时，单体聚合反应慢，反应时间长，效率低，聚合物分子量分布范围广，单体转换率低。同时氧化剂过硫酸盐用量过低时，体系的反应活性低，单体难以产生自由基，从而难以被被引发发生链转移；如果氧化剂过硫酸盐浓度过大，单体很容易被引发，反应剧烈，导致聚合物分子量过低。只有当过硫酸盐和亚硫酸盐在一定用量和一定比值范围内时，即可以得到较高的分子量聚合物，又能很好地控制聚合过程，并且能够很好地节约成本。
本发明的压裂液所采用的技术方案为：
一种压裂液，所述压裂液主要由上述压裂液原液和水混合得到。
本发明的压裂液具有很好的降阻效果，降阻率随粘度的变化很小，并且具有具有很好的动态悬砂性。本发明的压裂液原液既可以用于滑溜水的制备、也可以用于线性胶的制备、同时可以用于悬砂液的制备，可以制备多种压裂液。
配制压裂液时，可以使用自来水，也可以使用高矿化度盐水以及现场使用的各类返排液等。
优选地，所述压裂液原液与水的质量比为(0.4～0.6):(99.4～99.6)。当压裂液原液与水的质量比为(0.4～0.6):(99.4～99.6)，得到的压裂液为低粘压裂液。
优选地，所述压裂液原液与水的质量比为(0.8～1.2):(98.8～99.2)。当压裂液原液与水的质量比为(0.8～1.2):(98.8～99.2)时，得到的压裂液为高粘压裂液。
附图说明
图1为实施例7的高粘压裂液的流变曲线，其中，A表示温度曲线，B表示剪切速度曲线，C表示粘度曲线；
图2为实施例8的低粘压裂液的降阻率测试曲线；
图3为实施例9的高粘压裂液的悬砂实验结果；
图4为实施例6制备的压裂液原液用于某气田J30xx井施工时得到的施工压裂曲线，其中，D代表实时施工排量，E代表实时井口压力，F代表实时加砂浓度(砂比)，G代表实时套压；其中，低粘液代表低粘压裂液，高粘携砂液代表高粘压裂液。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
一、本发明的压裂液原液的具体实施例如下：
实施例1
本实施例的压裂液原液，由水相和油相经过反相乳液聚合得到；所述水相由分子量调节剂、除金属离子剂、pH调节剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水组成；以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水的总质量为100份计，所述丙烯酰胺的质量份为37.5份，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量份为12.75份；所述水相的pH值为6.8；所述分子量调节剂由甲酸钠和尿素组成，所述甲酸钠和尿素的质量比为2:1，所述分子量调节剂在水相中的质量分数为60ppm，所述pH调节剂为丙烯酸，所述油相主要由白油和乳化剂组成，所述白油为7号白油，所述乳化剂为司盘80，所述水相和油相的质量比为6.8:3.2，所述除金属离子剂为乙二胺四乙酸二钠，所述除金属离子剂在水相中的质量分数为150ppm。
实施例2
本实施例的压裂液原液，由水相和油相经过反相乳液聚合得到；所述水相由分子量调节剂、除金属离子剂、pH调节剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水组成；以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水的总质量为100份计，所述丙烯酰胺的质量份为40份，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量份为10份；所述水相的pH值为6.9；所述分子量调节剂由甲酸钠和尿素组成，所述甲酸钠和尿素的质量比为2:1，所述分子量调节剂在水相中的质量分数为70ppm，所述pH调节剂为丙烯酸，所述油相主要由白油和乳化剂组成，所述白油为7号白油，所述乳化剂为司盘80，所述水相和油相的质量比为6.8:3.2，所述除金属离子剂为乙二胺四乙酸二钠，所述除金属离子剂在水相中的质量分数为180ppm。
实施例3
本实施例的压裂液原液，由水相和油相经过反相乳液聚合得到；所述水相由分子量调节剂、除金属离子剂、pH调节剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水组成；以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水的总质量为100份计，所述丙烯酰胺的质量份为35份，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量份为15份；所述水相的pH值为7.0；所述分子量调节剂由甲酸钠和尿素组成，所述甲酸钠和尿素的质量比为2:1，所述分子量调节剂在水相中的质量分数为80ppm，所述pH调节剂为丙烯酸，所述油相主要由白油和乳化剂组成，所述白油为7号白油，所述乳化剂为司盘80，所述水相和油相的质量比为6.8:3.2，所述除金属离子剂为乙二胺四乙酸二钠，所述除金属离子剂在水相中的质量分数为200ppm。
二、本发明的压裂液原液的制备方法的具体实施例如下：
实施例4
本实施例的压裂液原液的制备方法是实施例1的压裂液原液的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将丙烯酰胺、质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠水溶液和水混合均匀，得到溶液A，再将分子量调节剂和除金属离子剂加入到溶液A中，混合均匀，得到溶液B，最后向溶液B中加入pH调节剂，调节溶液B的pH值为弱酸性(pH＝6.8)，得到水相；所述溶液A中丙烯酰胺的质量分数为37.5％，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量分数为12.75％；所述pH调节剂为丙烯酸，所述除金属离子剂为乙二胺四乙酸二钠，所述分子量调节剂在水相中的质量分数为60ppm，所述除金属离子剂在水相中的质量分数为150ppm。
(2)在氮气保护下，将水相与油相在室温下混合搅拌乳化，至水相与油相组成的混合相的粘度为680mPa·s，然后将混合相降温至20±3℃，再向混合相中加入引发剂(引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的加入量分别为水相质量的5ppm和25ppm)，然后在20±3℃下引发反相乳液聚合反应，控制反应体系的温度不超过60℃，当反应体系温度不再上升时，再向反应体系中加入过量亚硫酸氢钠(亚硫酸氢钠的加入量为水相质量的10ppm)反应除去少量残留单体，然后将反应结束后的体系冷却至室温，得到压裂液原液；所述油相由7号白油和司盘80组成，所述7号白油和司盘80的质量比为10:1，所述油相与水相的质量比为3.2:6.8；按照《GBT12005.10-1992聚丙烯酰胺分子量测定粘度法》的方法测定本实施例制备的压裂液原液中的聚合物的分子量，测得其黏均分子量为1750万。
实施例5
本实施例的压裂液原液的制备方法是实施例2的压裂液原液的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将丙烯酰胺、质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠水溶液和水混合均匀，得到溶液A，再将分子量调节剂和除金属离子剂加入到溶液A中，混合均匀，得到溶液B，最后向溶液B中加入pH调节剂，调节溶液B的pH值为弱酸性(pH＝6.9)，得到水相；所述溶液A中丙烯酰胺的质量分数为40％，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量分数为10％；所述pH调节剂为丙烯酸，所述除金属离子剂为乙二胺四乙酸二钠，所述分子量调节剂在水相中的质量分数为70ppm，所述除金属离子剂在水相中的质量分数为180ppm。
(2)在氮气保护下，将水相与油相在室温下混合搅拌乳化，至水相与油相组成的混合相的粘度为750mPa·s，然后将混合相降温至20±3℃，再向混合相中加入引发剂(引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的加入量分别为水相质量的10ppm和15ppm)，然后在20±3℃下引发反相乳液聚合反应，控制反应体系的温度不超过60℃，当反应体系温度不再上升时，再向反应体系中加入过量亚硫酸氢钠(亚硫酸氢钠的加入量为水相质量的10ppm)反应除去少量残留单体，然后将反应结束后的体系冷却至室温，得到压裂液原液；所述油相由7号白油和司盘80组成，所述7号白油和司盘80的质量比为10:1，所述油相与水相的质量比为3.2:6.8；按照《GBT12005.10-1992聚丙烯酰胺分子量测定粘度法》的方法测定本实施例制备的压裂液原液中的聚合物的分子量，测得其黏均分子量为1620万。
实施例6
本实施例的压裂液原液的制备方法是实施例3的压裂液原液的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将丙烯酰胺、质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠水溶液和水混合均匀，得到溶液A，再将分子量调节剂和除金属离子剂加入到溶液A中，混合均匀，得到溶液B，最后向溶液B中加入pH调节剂，调节溶液B的pH值为弱酸性(pH＝7.0)，得到水相；所述溶液A中丙烯酰胺的质量分数为35％，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量分数为15％；所述pH调节剂为丙烯酸，所述除金属离子剂为乙二胺四乙酸二钠，所述分子量调节剂在水相中的质量分数为80ppm，所述除金属离子剂在水相中的质量分数为200ppm。
(2)在氮气保护下，将水相与油相在室温下混合搅拌乳化，至水相与油相组成的混合相的粘度为800mPa·s，然后将混合相降温至20±3℃，再向混合相中加入引发剂(引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的加入量分别为水相质量的8ppm和20ppm)，然后在20±3℃下引发反相乳液聚合反应，控制反应体系的温度不超过60℃，当反应体系温度不再上升时，再向反应体系中加入过量亚硫酸氢钠(亚硫酸氢钠的加入量为水相质量的10ppm)反应除去少量残留单体，然后将反应结束后的体系冷却至室温，得到压裂液原液；所述油相由7号白油和司盘80组成，所述7号白油和司盘80的质量比为10:1，所述油相与水相的质量比为3.2:6.8；按照《GBT12005.10-1992聚丙烯酰胺分子量测定粘度法》的方法测定本实施例制备的压裂液原液中的聚合物的分子量，测得其黏均分子量为1790万。
对比例1
本对比例的压裂液原液的制备方法与实施例5的区别仅在于，所述溶液A中的聚合单体由丙烯酰胺和丙烯酸组成，溶液A中丙烯酰胺的质量分数为40％，丙烯酸的质量分数为10％，制备过程中所用的pH调节剂为氢氧化钠，制备得到的压裂液原液中的聚合物的黏均分子量为850万。
对比例2
本对比例的压裂液原液的制备方法与实施例5的区别仅在于，所述溶液A中的聚合单体由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酸组成，溶液A中丙烯酰胺的质量分数为25％，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量分数为12.5％，丙烯酸的质量分数为12.5％，制备过程中所用的pH调节剂为氢氧化钠，制备得到的压裂液原液中的聚合物的黏均分子量为1180万。
三、本发明的压裂液的具体实施例如下：
实施例7
本实施例的压裂液由实施例4制备的压裂液原液与自来水混合得到；所述压裂液原液与自来水的质量比为1:99，本实施例的高粘压裂液的粘度为96.0mPa·s，本实施例的压裂液为高粘压裂液。
实施例8
本实施例的压裂液由实施例5制备的压裂液原液与自来水混合得到；所述压裂液原液与自来水的质量比为0.4:99.6，本实施例的压裂液为低粘压裂液。
实施例9
本实施例的压裂液由实施例6制备的压裂液原液与自来水混合得到；所述压裂液原液与自来水的质量比为0.9:99.1，本实施例的压裂液为高粘压裂液。
实施例10
本实施例的压裂液由实施例6制备的压裂液原液与自来水混合得到；所述压裂液原液与自来水的质量比为1:99，本实施例的压裂液为高粘压裂液。
实施例11
本实施例的压裂液由实施例6制备的压裂液原液与自来水混合得到；所述压裂液原液与自来水的质量比为0.4:99.6，本实施例的压裂液为低粘压裂液。
实验例
1.耐温性
将实施例7的高粘压裂液在110℃和转速为170s-1的条件下，剪切60min后得到流变数据，结果如图1所示。结果表明，制备的高粘压裂液在剪切60min后的粘度为62mPa·s，表现出很好的耐温耐剪切性能。
2降阻率
将实施例8的低粘压裂液在8mm管径中和流速为10m/s的条件下测定其降阻率，测试结果如图2所示。结果显示，制备的低粘压裂液在剪切300s后的降阻率依然大于70％，表明实施例8的低粘压裂液具有很好的降阻性能和耐温耐剪切性能。
3.悬砂性
向实施例9的高粘压裂液中加入粒度为20～40目的陶粒(砂比为30％)，搅拌均匀后得到悬砂液，然后将悬砂液转移至量筒中静置，观察悬砂液中陶粒的沉降情况，结果如图3所示。结果显示，悬砂液在静置9min后，悬砂液中的陶粒几乎无任何下沉，表明实施例9的高粘压裂液具有很好的悬砂性。
4.动态悬砂性
将实施例6制备的压裂液原液用于某气田J30xx井施工，得到的施工压裂曲线如图4所示；图4中，D代表实时施工排量，E代表实时井口压力，F代表实时加砂浓度，G代表实时套压。
J30xx井设计的施工参数如下：粘度为6～12mPa·s的低粘压裂液300m3和高粘压裂液800m3，20～40目的支撑剂90m3，井深约3600m，射孔孔眼数为48个，设计施工排量8m3/min，现场水的矿化度为150～2500ppm。
通过现场实时施工曲线可知，现场实际施工排量为8m3/min，施工井口压力最大为50mPa·s，阶段加砂最大砂比为25％，整过施工过程中，使用的低粘压裂液和高粘压裂液由实施例6制备的压裂液原液和现场水混合而成，施工排量始终稳定在8m3/min，施工压力平稳，从低粘压裂液切换成高粘压裂液，施工压力几乎无明显波动，表面制备的低粘压裂液和高粘压裂液均具有很好的降阻效果，降阻率随粘度的变化很小；随着砂浓度的增加，通过施工压力曲线E可知，施工压力几乎无波动，整体维持在40mPa·s左右，表明由实施例6制备的压裂液原液制备的高粘压裂液具有很好的动态悬砂性；通过整个施工曲线可知，该施工前期使用粘度为6～12mPa·s的低粘压裂液对地层造缝，形成较为复杂的具有一定缝宽的地层裂缝，为后期高粘压裂液加砂提供很好的通道，有力的保证在较低用液的情况下能够完成最大加沙量，施工过程中随时改变压裂液原液的比例，不仅能够节约用量，降低成本，并且有利于延长地层裂缝的延伸和增加缝宽的效果，最大限度的完成地层改造，形成复杂网络，为油气流出创造有利通道；因此，实施例6制备的压裂液原液具有优异的变粘性能，能够很好的满足施工要求，并且能够实时改变液体性能，无需提前配液。
5.耐盐性
将实施例5制备的压裂液原液按不同比例加入到不同水质中，按照《SY-T 5107-2005水基压裂液性能评价方法》，测试溶解不同时间下的表观粘度，实验结果如表1所示。结果表明，实施例5制备的压裂液原液在不同水质中都具有很好的起粘、增粘性能，并且表现出很好的耐盐性能，适用于各种复杂水质。
表1.实施例5制备的压裂液原液在不同水质中的起粘、增粘性能
Figure BDA0003327064940000101
将实施例4制备的压裂液原液按照不同比例加入到不同水质中，得到压裂液，然后按照《SY-T 5107-2005水基压裂液性能评价方法》的方法测定压裂液原液溶解5min时的粘度，再按照《NBT14003.2-2016降阻剂性能指标及测试方法》测定低粘压裂液(浓度不大于0.15％)时在8mm管径和10m/s的流速条件下的降阻率，测试结果如表2所示。结果表明，在不同浓度和不同水质情况下，实施例4制备的压裂液原液制备的低粘压裂液(浓度不大于0.15％)均具有很好的降阻率，并且实施例4制备的压裂液原液在4万高矿化度盐水中的浓度为0.1％时，得到的压裂液依然具有很好的降阻性能，表现出很好的耐盐性能。
表2实施例4制备的压裂液原液与不同水质混合制得的压裂液的粘度和降阻率
Figure BDA0003327064940000102
Figure BDA0003327064940000111
将实施例5制备的压裂液原液按照不同比例加入到不同水质中，得到压裂液，然后按照《SY-T 5107-2005水基压裂液性能评价方法》的方法测定压裂液原液溶解5min时的粘度，再按照《NBT14003.2-2016降阻剂性能指标及测试方法》测定低粘压裂液(浓度不大于0.15％)时在8mm管径和10m/s的流速条件下的降阻率，测试结果如表3所示。结果表明，在不同浓度和不同水质情况下，实施例5制备的压裂液原液制备的低粘压裂液(浓度不大于0.15％)均具有很好的降阻率；实施例5制备的压裂液原液在自来水中的浓度为0.05％时，得到的压裂液的降阻率大于70％，当浓度为0.1％时，得到的压裂液的降阻率高达74％；实施例5制备的压裂液原液在4万高矿化度盐水中的浓度为0.1％时，得到的压裂液的降阻率大于70％。因此，实施例5制备的压裂液原液不论是在自来水还是高矿化度盐水中，得到的低粘压裂液均具有良好的降阻性能，表现出很好的耐盐性能。
表3实施例5制备的压裂液原液与不同水质混合制得的压裂液的粘度和降阻率
Figure BDA0003327064940000112
Figure BDA0003327064940000121
将实施例6制备的压裂液原液按照不同比例加入到不同水质中，得到压裂液，然后按照《SY-T 5107-2005水基压裂液性能评价方法》的方法测定压裂液原液溶解5min时的粘度，再按照《NBT14003.2-2016降阻剂性能指标及测试方法》测定压裂液在8mm管径和10m/s的流速条件下的降阻率，测试结果如表4所示。结果表明，实施例6制备的压裂液原液在自来水中的浓度为0.4％时，得到的压裂液的降阻率大于70％，表明粘度为12～30mPa·s的压裂液依然具有很好的降阻性能，当浓度大于0.8％时，得到的压裂液依然具有很好的降阻率，当压裂液的粘度大于51mPa·s以上时，降阻率依然在60％以上，表现出很好的降阻性能。在不同浓度和不同水质情况下，实施例6制备的压裂液原液制备的压裂液均具有很好的降阻率，表现出很好的耐盐性能。
表4实施例6制备的压裂液原液与不同水质混合制得的压裂液的粘度和降阻率
Figure BDA0003327064940000122
将对比例1和对比例2的压裂液原液按照不同比例加入到不同水质中，得到压裂液，然后按照《SY-T 5107-2005水基压裂液性能评价方法》的方法测定压裂液原液溶解5min时的粘度，再按照《NBT14003.2-2016降阻剂性能指标及测试方法》测定压裂液在8mm管径和10m/s的流速条件下的降阻率，测试结果如表5和表6所示。结果表明，对比例1的压裂液原液在高矿化度盐水中无法溶解，不能起粘，并且测得对比例1的压裂液原液中聚合物的黏均分子量远远小于本发明实施例制备的压裂液原液中的聚合物的黏均分子量，表明实施例制备的压裂液原液具有很好的耐盐性能、起粘性能和较高的分子量；对比例2的压裂液原液虽然在盐水中能够起粘溶解，但是与实施例5制备的压裂液原液相比，在相同水质和相同浓度的条件下，对比例2的压裂液原液制备的压裂液的粘度和降阻率均较低，表明实施例制备的压裂液原液具有优异的性能。
表5对比例1的压裂液原液与不同水质混合制得的压裂液的粘度和降阻率
Figure BDA0003327064940000131
表6对比例2的压裂液原液与不同水质混合制得的压裂液的粘度和降阻率
Figure BDA0003327064940000132
Figure BDA0003327064940000141

Claims (10)

1.一种压裂液原液，其特征在于，主要由水相和油相经过反相乳液聚合得到；所述水相主要由分子量调节剂、除金属离子剂、pH调节剂、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水组成；以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和水的总质量为100份计，所述丙烯酰胺的质量份为35～40份，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量份为10～15份；所述水相的pH值为6.8～7.0。
2.如权利要求1所述的压裂液原液，其特征在于，所述分子量调节剂为复合分子量调节剂和/或一水合次磷酸钠；所述复合分子量调节剂由甲酸钠和尿素组成；所述甲酸钠和尿素的质量比为2:1；所述分子量调节剂在水相中的质量分数为60～80ppm。
3.如权利要求1所述的压裂液原液，其特征在于，所述除金属离子剂为金属螯合剂；所述金属螯合剂为二乙烯三胺五乙酸钠盐和/或乙二胺四乙酸钠盐。
4.如权利要求1所述的压裂液原液，其特征在于，所述除金属离子剂在水相中的质量分数为150～200ppm。
5.如权利要求1所述的压裂液原液，其特征在于，所述pH调节剂为丙烯酸。
6.如权利要求1所述的压裂液原液，其特征在于，所述油相主要由白油和乳化剂组成；所述乳化剂的HLB值为4～8。
7.如权利要求1-6任一项所述的压裂液原液，其特征在于，所述水相和油相的质量比为6.8:3.2。
8.如权利要求1-7任一项所述的压裂液原液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将水相和油相混合乳化，得到混合相，再在惰性气氛下将引发剂加入混合相中，然后进行反相乳液聚合。
9.如权利要求8所述的压裂液原液的制备方法，其特征在于，所述混合相的粘度为600～800mPa·s。
10.一种压裂液，其特征在于，所述压裂液主要由如权利要求1-7任一项所述的压裂液原液和水混合得到。
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