CN106893574A - 一种压裂用缓释型生物酶破胶剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种压裂用缓释型生物酶破胶剂及其制备方法，属于石油天然开采技术领域，将半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土和β‑环糊精搅拌混合，形成第一混合液；将聚乙二醇1500、无水乙醇和十八烷基三甲基氯化铵搅拌混合，形成第二混合液；再将第一混合液与第二混合液混合后，经干燥，得压裂用缓释型生物酶破胶剂。本发明取材方便、操作简单、易行，而且可以有效的避免生物酶的活性受到损害，采取该方法制备出的酶产品可以通过缓慢释放出生物酶，实现延缓破胶的效果。
Description
技术领域
本发明属于石油天然开采技术领域，特别涉及在水基压裂施工中实现有效物缓慢释放的生物酶破胶剂的制备技术。
背景技术
随着常规油气资源的日益枯竭，非常规油气资源的开发越来越受到人类的重视，压裂改造是开发非常规油气资源最重要的技术手段。压裂液是压裂施工最重要的工作液，根据储层改造的需要，要求其在泵送过程中保持较高的粘度，从而实现稳定的造缝和携砂。施工结束后，要求高粘度的压裂液冻胶迅速实现破胶水化，能够彻底返排地面，减少对储层的伤害。
目前最常使用的破胶剂为过硫酸铵以及胶囊化的过硫酸铵，这些破胶剂能够很好地满足65℃以上储层的压裂液破胶的技术需求，但是在65℃以下，过硫酸铵的反应速度大为降低，无法满足破胶需要，因此，在低于65℃储层中，常使用生物酶作为破胶剂，然而，与使用过硫酸铵中的问题一样，过早或者过多添加生物酶破胶剂会造成压裂液冻胶粘度的过度损失，造成压裂液脱砂砂堵或者造缝能力不足的问题，而使用破胶剂浓度过低，又会出现破胶不彻底，残胶滞留储层中，造成作业伤害的问题。对于过硫酸铵类破胶剂，人们采用了胶囊化的技术，延缓破胶剂的释放时间，实现稳定的破胶，而对于生物酶破胶剂，目前市场上仍为单一的液体产品，无法满足有效控制压裂液冻胶破胶时间的技术需求。
发明内容
为了能够实现生物酶破胶剂的延时释放和压裂液的延迟破胶，更好的满足压裂作业的需要，本发明目的在于提供一种压裂用缓释型生物酶破胶剂。
本发明的压裂用缓释型生物酶破胶剂由半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土、十八烷基三甲基氯化铵、β-环糊精、聚乙二醇1500和无水乙醇组成。
经试验证明，使用本发明缓释型生物酶破胶剂，破胶反应均匀，破胶时间可控，很好地满足了压裂施工的需要。
进一步地，本发明所述半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土、十八烷基三甲基氯化铵、β-环糊精、聚乙二醇1500和无水乙醇分别占缓释型生物酶破胶剂总重量的10～30%、1.0～3.0%、5.0～10.0%、1.5～4.5%、10～20.0%和32.5～72.5%。
本发明通过改变半乳甘露聚糖酶液体和钠基膨润土、β-环糊精、聚乙二醇、无水乙醇的比例，可以形成多种比例的缓释型生物酶固体制剂，制得的缓释型生物酶与液体的生物酶相比，破胶能力相当，但是可以有效的延缓破胶时间，延长时间150min～250min，既能保证压裂施工过程中压裂液的性能，又能实现压裂液的有效破胶。
本发明另一目的是提供以上压裂用缓释型生物酶破胶剂的制备方法。
本发明制备方法是：将半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土和β-环糊精搅拌混合，形成第一混合液；将聚乙二醇1500、无水乙醇和十八烷基三甲基氯化铵搅拌混合，形成第二混合液；再将第一混合液与第二混合液混合后，经干燥，得压裂用缓释型生物酶破胶剂。
本发明提出的制备缓释酶的方法，取材方便、操作简单、易行，而且可以有效的避免生物酶的活性受到损害，采取该方法制备出的酶产品可以通过缓慢释放出生物酶，实现延缓破胶的效果。
进一步地，为了可以形成多种比例的缓释型生物酶固体制剂，制得的缓释型生物酶与液体的生物酶相比，破胶能力相当，但是可以有效的延缓破胶时间，延长时间150min～250min，既能保证压裂施工过程中压裂液的性能，又能实现压裂液的有效破胶，本发明所述半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土、十八烷基三甲基氯化铵、β-环糊精、聚乙二醇1500和无水乙醇的投料质量分别占缓释型生物酶破胶剂总重量的10～30%、1.0～3.0%、5.0～10.0%、1.5～4.5%、10～20.0%和32.5～72.5%。
具体实施方式
一、制备工艺：
按照下述质量比例分别装置各原料：
下表中单位为：kg
半乳甘露聚糖酶液体为现场使用的生物酶破胶剂。
以上各例的制备方法是：
将半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土、β-环糊精搅拌混合后，作为A液。
将聚乙二醇1500、无水乙醇、十八烷基三甲基氯化铵（1831）搅拌混合后，作为B液。
将A、B液混合、充分搅拌，最后干燥，即制得缓释型生物酶破胶剂。
二、对比应能：
以直接使用生物酶破胶剂作为对照例，对比本发明中缓释型生物酶破胶剂的缓释性能。
压裂液基液的制备：将0.30%的羟丙基瓜胶（京昆植物胶厂，一级粉）于转速为5000rpm的混调器中，再加入蒸馏水中，搅拌10min后，30℃水浴4小时。
冻胶的制备：配制1.0%浓度的硼砂溶液作为交联剂，将压裂液基液与交联剂按照体积比100：5.0的比例混合，玻璃棒搅拌直至形成可挑挂的冻胶。
向上述制备的冻胶中分别加入0.01%的按照本发明制备的缓释型生物酶破胶剂和对照例生物酶破胶剂，分别置于50℃水浴中，周期性取出测定压裂液冻胶粘度（在Fann35粘度计 100rpm条件下），测试后迅速放回水浴中，冻胶破胶后粘度记为小于5mPa.s，停止记录粘度。
通过与对照例比较不难看出，使用对照例的压裂液冻胶破胶迅速，粘度下降快，破胶过程不易控制，而使用本发明制备的缓释型生物酶破胶剂，破胶反应均匀，破胶时间可控，很好的满足了压裂施工的需要。
Claims (4)
1.一种压裂用缓释型生物酶破胶剂，其特征在于由半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土、十八烷基三甲基氯化铵、β-环糊精、聚乙二醇1500和无水乙醇组成。
2.根据权利要求1所述压裂用缓释型生物酶破胶剂，其特征在于所述半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土、十八烷基三甲基氯化铵、β-环糊精、聚乙二醇1500和无水乙醇分别占缓释型生物酶破胶剂总重量的10～30%、1.0～3.0%、5.0～10.0%、1.5～4.5%、10～20.0%和32.5～72.5%。
3.如权利要求1所述压裂用缓释型生物酶破胶剂的制备方法，其特征在于将半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土和β-环糊精搅拌混合，形成第一混合液；将聚乙二醇1500、无水乙醇和十八烷基三甲基氯化铵搅拌混合，形成第二混合液；再将第一混合液与第二混合液混合后，经干燥，得压裂用缓释型生物酶破胶剂。
4.根据权利要求3所述压裂用缓释型生物酶破胶剂的制备方法，其特征在于所述半乳甘露聚糖酶液体、钠基膨润土、十八烷基三甲基氯化铵、β-环糊精、聚乙二醇1500和无水乙醇的投料质量分别占缓释型生物酶破胶剂总重量的10～30%、1.0～3.0%、5.0～10.0%、1.5～4.5%、10～20.0%和32.5～72.5%。
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