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1、(10)申请公布号 CN 103911140 A (43)申请公布日 2014.07.09 CN 103911140 A (21)申请号 201310007135.6 (22)申请日 2013.01.09 C09K 8/80(2006.01) E21B 43/267(2006.01) (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街 22 号 申请人 中国石油化工股份有限公司石油勘 探开发研究院 (72)发明人 郑承纲 李宗田 梁涛 刘传喜 刘长印 赵梦云 黄志文 孙志宇 林鑫 贺甲元 杨科峰 (74)专利代理机构 北京思创毕升专利事务所 11218 代理。
2、人 韦庆文 (54) 发明名称 一种组合型压裂液生物酶破胶剂及其使用方 法 (57) 摘要 本发明提供一种组合型压裂液生物酶破胶剂 及其使用方法, 所述组合型压裂液生物酶破胶剂 包括缓释型复合酶B和/或液态复合酶A ; 所述的 缓释型复合酶 B 由缓释材料 B2 与复合酶酶液 B1 造粒制成, 所述缓释材料B2和复合酶酶液B1分别 占造粒原料总重量的7080wt%和2030wt% ; 所述 的缓释型复合酶B中的复合酶酶液B1以体积比计 包括70%80%的半乳甘露聚糖酶液、 10%15%的纤 维素酶液、 10%15% 的蛋白酶液 ; 所述的液态复合 酶 A 按体积比包括半乳甘露聚糖酶液 5%20。
3、%, 纤 维素酶液 0.10%5.0%, 蛋白酶液 0.10%5.0%, 水 7090%。通过所述组合型压裂液生物酶破胶剂及 其使用方法, 能够实现中低温油藏压裂液的高效 破胶, 破胶时效长, 减少压裂残渣并清除滤饼, 降 低压裂液对地层的伤害。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 (10)申请公布号 CN 103911140 A CN 103911140 A 1/2 页 2 1. 一种组合型压裂液生物酶破胶剂, 其特征在于 : 所述破胶剂由液态复合酶 A 和 / 或缓释型复合酶 B。
4、 构成 ; 所述的液态复合酶 A 按体积比计包含半乳甘露聚糖酶液 5%20%, 纤维素酶液 0.10%5.0%, 蛋白酶液 0.10%5.0%, 水 70%90% ; 所述的缓释型复合酶 B 由如下两种组分经造粒而制成 : 复合酶酶液 B1 2030wt% ; 缓释材料 B2 7080wt% ; 所述破胶剂在使用时加入溶剂中 ; 所述溶剂选自前置液、 携砂液或顶替液 ; 所述液态复合酶 A 的用量范围以体积比计为所述溶剂体积的 0.001%0.01% ; 所述缓释 型复合酶 B 的用量范围以体积比计为所述溶剂体积的 0.050.5%。 2. 如权利要求 1 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂, 其。
5、特征在于 : 所述复合酶酶液 B1 以体积比计由 70%80% 的半乳甘露聚糖酶液、 10%15% 的纤维素酶 液、 10%15% 的蛋白酶液构成 ; 所述的缓释材料 B2 选自改性淀粉、 改性纤维素、 壳聚糖、 可溶性树脂中的至少一种。 3. 如权利要求 2 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂, 其特征在于 : 所述复合酶酶液 B1 以体积比计由 75%80% 的半乳甘露聚糖酶液、 10%12.5% 的纤维素 酶液、 10%12.5% 的蛋白酶液构成。 4. 如权利要求 1 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂, 其特征在于 : 所述的缓释型复合酶B的制备方法为 : 将所述复合酶酶液B1均匀喷淋在所述。
6、缓释材料 B2 表面, 并利用造粒机造粒而制成所述缓释型复合酶 B。 5. 如权利要求 4 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂, 其特征在于 : 所述造粒机选自喷浆造粒机 ; 所述造粒机造粒的技术参数为 : 液位自控上限设定为 85%90%, 下限设定为 75%80% ; 管路保温蒸汽压力为 0.250.28MPa ; 熔融槽内加温蒸汽压 力为 0.51.2MPa, 参数造粒温度 6065, 造粒后物料含水量为 3%5%, 造粒机出口处粒径 : 23mm。 6. 如权利要求 1 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂, 其特征在于 : 所述的液态复合酶 A 按体积比计包含半乳甘露聚糖酶液 16%20%, 。
7、纤维素酶液 0.4%1.2%, 蛋白酶液 0.4%1.2%, 水 76%82%。 7. 如权利要求 1 或 2 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂, 其特征在于 : 所述半乳甘露聚糖酶液的半乳甘露聚糖酶酶活力为 10000002000000U/ml, 所述 纤维素酶液的纤维素酶酶活力为 200000500000U/ml, 所述蛋白酶液的蛋白酶酶活力为 500000800000U/ml ; 所述半乳甘露聚糖酶选自碱性半乳甘露聚糖酶或酸性半乳甘露聚糖酶。 8. 如权利要求 17 之一所述的组合型压裂液生物酶破胶剂的使用方法, 其特征在于 : 所述方法包括以下 (1) (4) 步骤中的至少一种和第 (5。
8、) 步骤 ; (1) 将前置液和用量以体积比计为前置液体积 0.050.5% 的缓释型复合酶 B 混合后挤 注入地层 ; (2) 将前置液和用量以体积比计为前置液体积0.001%0.01%的液态复合酶A混合后挤 注入地层 ; 权 利 要 求 书 CN 103911140 A 2 2/2 页 3 (3) 将携砂液和用量以体积比计为携砂液体积0.001%0.01%的液态复合酶A混合后泵 送入地层裂缝中 ; (4) 将顶替液和用量以体积比计为顶替液体积 0.005%0.01% 的液态复合酶 A 混合均 匀, 注入地层 ; (5) 最后关井, 待破胶 1h12h 后, 开井并将破胶后的压裂液返排地面,。
9、 在地层中形成稳 定支撑的裂缝, 施工完毕。 9. 如权利要求 8 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂的使用方法, 其特征在于 : 步骤 (1) 中所述的缓释型复合酶 B 的用量以体积比计为前置液体积的 0.05% ; 步骤 (2) 中所述的液态复合酶 A 的用量以体积比计为前置液体积的 0.001%0.005% ; 步骤 (3) 中所述的液态复合酶 A 的用量以体积比计为携砂液体积的 0.001%0.005% ; 步骤 (4) 中所述的液态复合酶 A 的用量以体积比计为顶替液体积 0.005%。 10. 如权利要求 8 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂的使用方法, 其特征在于 : 所述方法包括以下。
10、步骤 : 1) 将前置液和用量以体积比计为前置液体积0.05%的缓释型复合酶B混合后挤注入地 层, 压开地层并延伸裂缝 ; 2) 将携砂液和用量以体积比计为携砂液体积 0.002 0.005的液态复合酶 A 混合 后泵送入地层裂缝中 ; 3) 将顶替液和用量以体积比计为顶替液体积0.005%0.01%的液态复合酶A混合均匀, 注入地层 ; 4) 关井, 待破胶 1h12h 后, 开井并将破胶后的压裂液返排地面, 在地层中形成稳定支 撑的裂缝, 施工完毕 ; 其中, 所述前置液用量体积为携砂液用量体积的 2550%。 权 利 要 求 书 CN 103911140 A 3 1/9 页 4 一种组合。
11、型压裂液生物酶破胶剂及其使用方法 技术领域 0001 本发明涉及一种油田钻井领域的压裂液生物酶破胶剂, 进一步地说, 是涉及一种 组合型压裂液生物酶破胶剂及其使用方法。 背景技术 0002 水基压裂工艺是提高油气井产量的重要手段之一, 随着世界油气资源的递减, 石 油工业已由传统能源转向非常规资源的勘探和开发, 低渗透油气、 超稠油、 页岩气的开发等 都急需水基压裂技术的应用。 0003 增稠剂是水基压裂液中的主要添加剂, 其性能好坏对压裂液综合性能、 压裂施工 效果都有着重要影响, 现场使用的水基压裂液增稠剂种类繁多, 可分为天然聚合物、 人工合 成聚合物两大类, 目前, 现场用于配制压裂液。
12、的水溶性增稠剂 90% 以上为胍豆胶及其衍生 物。目前使用瓜尔胶压裂液施工中, 一些压裂井由于破胶剂浓度不够、 地层温度较低等原 因, 压裂液破胶不彻底, 返排液现场表观粘度达 150mPa.s 以上, 压裂液残液返排困难, 油层 受到污染, 填砂面易形成滤饼, 冲砂作业困难。这类井约占压裂总井数的 20%。 0004 由此可见, 压裂破胶效果直接影响压裂液的返排和增产效果以及对地层的伤害程 度, 现有化学破胶剂 (主要是过硫酸盐) 在中低温压裂作业中存在破胶效率低、 反应不易控 制、 专一性差、 易产生二次污染等问题, 制约着中低温油藏压裂技术的应用, 探索研究适应 中低温储层的压裂破胶和残。
13、渣清除技术是十分必要的。 0005 申请公布号为 CN101880523A 的中国专利申请提出了一种利用酶 - 微生物偶联实 现压裂液破胶的技术, 主要侧重压裂过程破胶效果, 通过高效破胶酶和微生物偶联处理压 裂液, 实现更高的破胶效率, 降低压裂残渣。 然而, 由于施工中的破胶时间相对较短, 微生物 发生作用有限, 虽然能够一定程度减轻压裂地层伤害, 但无法实现长期改善裂缝体导流能 力的目的。 0006 申请公布号为 CN101781552A 的中国专利申请介绍了一种生物酶破胶剂, 能够将 地层压裂液中胍胶大分子降解成小分子糖, 冻胶解体, 支撑剂留在地下, 实现压裂破胶液返 排。该生物酶破。
14、胶剂破胶性能良好, 施工工艺合理, 残渣少, 对地层伤害小, 操作简便。该技 术不具备酶制剂缓释型功能, 不能实现长期作用。 发明内容 0007 为解决上述现有技术中存在的问题, 本发明致力于提供一种组合型压裂液生物酶 破胶剂及其使用方法, 能够有效的解决上述中低温油藏压裂施工中存在的破胶不彻底、 作 用时效短的问题, 实现压裂液破胶均匀、 彻底, 时效长并降低压裂液残的目的。 0008 本发明的目的之一在于提供一种组合型压裂液生物酶破胶剂, 所述破胶剂由液态 复合酶 A 和 / 或缓释型复合酶 B 构成 ; 0009 所述的液态复合酶 A 按体积比计包含半乳甘露聚糖酶液 5%20%, 纤维素。
15、酶液 0.10%5.0%, 蛋白酶液 0.10%5.0%, 水 70%90% ; 说 明 书 CN 103911140 A 4 2/9 页 5 0010 所述的缓释型复合酶 B 由如下两种组分经造粒而制成 : 0011 复合酶酶液 B1 2030wt% ; 0012 缓释材料 B2 7080wt% ; 0013 将所述复合酶酶液 B1 均匀喷淋在所述缓释材料 B2 表面, 并利用造粒机造粒而制 成所述缓释型复合酶 B ; 0014 其中, 所述复合酶酶液B1以体积比计由70%80%的半乳甘露聚糖酶液、 10%15%的 纤维素酶液、 10%15% 的蛋白酶液构成 ; 0015 所述的缓释材料 B。
16、2 选自改性淀粉、 改性纤维素、 壳聚糖、 可溶性树脂中的至少一 种 ; 0016 所述破胶剂在使用时加入溶剂中 ; 所述溶剂可为前置液、 携砂液或顶替液 ; 0017 以体积比计, 所述液态复合酶 A 的用量范围为所述溶剂体积的 0.001%0.01% ; 以 体积比计, 所述缓释型复合酶 B 的用量范围为所述溶剂体积的 0.050.5%。 0018 所述的缓释型复合酶 B 是由缓释材料 B2 包裹复合酶酶液 B1 而构成, 能够在油藏 条件下缓慢释放其中的酶制剂, 持续对未破胶压裂液和水不溶物进行降解, 从而实现对压 裂残渣的有效清除。 0019 其中所述的缓释型复合酶 B 的制备方法为 。
17、: 将所述半乳甘露聚糖酶酶液、 纤维素 酶酶液、 蛋白酶酶液按所述用量进行混合搅拌、 混合均匀后即得复合酶酶液 B1, 将所述复合 酶酶液B1均匀喷淋在缓释材料B2表面, 并利用造粒机造粒, 制备得到的包含酶液的缓释材 料颗粒即为所述缓释型复合酶 B ; 0020 所述的缓释材料 B2 选自改性淀粉、 改性纤维素、 壳聚糖、 可溶性树脂中的至少一 种。由于缓释材料 B2 皆选自水溶性高分子聚合物, 所述复合酶酶液 B1 喷淋后会因粘合作 用而使高分子材料彼此聚集, 从而实现对所述复合酶酶液 B1 的包裹。 0021 具体地, 0022 所述的缓释型复合酶 B 由缓释材料 B2 包裹复合酶酶液 。
18、B1 而制成, 具体方法步骤 为 : 0023 1) 制备复合酶酶液 B1 : 将半乳甘露聚糖酶酶液、 纤维素酶酶液、 蛋白酶酶液进行 混合搅拌、 混合均匀后即得复合酶酶液 B1 ; 0024 其中, 所述复合酶酶液 B1 以体积比计包括半乳甘露聚糖酶液 70%80%、 纤维素酶 液10%15%、 蛋白酶液10%15% ; 优选为半乳甘露聚糖酶液75%80%、 纤维素酶液10%12.5%、 蛋白酶液10%12.5% ; 更优选为半乳甘露聚糖酶液75%、 纤维素酶液12.5%、 蛋白酶液12.5%。 0025 2)将所述复合酶酶液B1均匀喷淋在缓释材料B2表面, 并利用造粒机造粒, 制备得 到的。
19、包含酶液的缓释材料颗粒即为所述缓释型复合酶 B ; 其中, 按重量百分比计, 所述缓释 材料 B2 和复合酶酶液 B1 用量分别占所用造粒原料用量的 7080wt% 和 2030wt%, 优选为 7580wt和 2025wt。 0026 具体地, 所述造粒机可选自喷浆造粒机 ; 造粒的技术参数可为 : 液位自控上限 设定为 85%90%, 优选为 85% ; 下限设定为 75%80%, 优选为 80% ; 管路保温蒸汽压力为 0.250.28MPa ; 熔融槽内加温蒸汽压力为 0.51.2MPa ; 参数造粒温度 6065; 造粒后物料 含水量为 3%5%, 优选 3% ; 造粒机出口处粒径 。
20、: 23mm。 0027 所述的液态复合酶 A 按体积百分比计包含半乳甘露聚糖酶液 5%20%, 纤维素酶 说 明 书 CN 103911140 A 5 3/9 页 6 液 0.10%5.0%, 蛋白酶液 0.10%5.0%, 水 70%90% ; 优选地, 所述的液态复合酶 A 按体积百 分比计包含半乳甘露聚糖酶液 16%20%, 纤维素酶液 0.4%1.2%, 蛋白酶液 0.4%1.2%, 水 76%82% ; 更优选地, 所述的液态复合酶 A 按体积百分比计包含半乳甘露聚糖酶液 18%20%, 纤维素酶液 0.5%1.0%, 蛋白酶液 0.5%1.0%, 水 78%80%。 0028 所。
21、述的液态复合酶 A 的制备方法为 : 将所述半乳甘露聚糖酶液、 纤维素酶液、 蛋白 酶酶液按所述比例进行混合搅拌, 混合均匀后即得所述液态复合酶 A。 0029 本发明使用的酶液均为本领域常规使用的商品酶液, 酶活也为常规使用的酶活范 围, 其中, 0030 引用酶活力作为酶浓度的表征, 所述半乳甘露聚糖酶液的半乳甘露聚糖酶酶活力 可为 10000002000000U/ml, 优选 10000001200000U/ml ; 所述纤维素酶液的纤维素酶酶活 力可为 200000500000U/ml, 优选 300000400000U/ml ; 所述蛋白酶液的蛋白酶酶活力可为 50000080000。
22、0U/ml, 优选 500000550000U/ml。1U 定义为在 25水浴条件下, 1 分钟内转 化 1 微摩尔底物所需的酶量。 0031 所述半乳甘露聚糖酶选自碱性半乳甘露聚糖酶或酸性半乳甘露聚糖酶 ; 0032 所述的碱性半乳甘露聚糖酶, 能在碱性条件下专一性水解胍胶及其衍生物, 适用 pH 为 7.011.0, 适用温度为 1565; 所述的酸性半乳甘露聚糖酶, 能在酸性条件下专一性 水解胍胶及其衍生物, 适用 pH 为 3.57.5, 适用温度为 1565 ; 0033 具体地, 所述的碱性半乳甘露聚糖酶, 可选自地衣芽孢杆菌半乳甘露聚糖酶、 嗜碱 芽孢杆菌半乳甘露聚糖酶中的至少一。
23、种 ; 所述的酸性半乳甘露聚糖酶, 可选自黑曲霉酸性 半乳甘露聚糖酶、 青霉半乳甘露聚糖酶中的至少一种。 0034 所述的纤维素酶, 能够专一性水解纤维素及其衍生物, 适用 pH 为 4.510.5, 适用 温度为 1590 ; 具体可选自热解纤维素酶、 木霉纤维素酶和曲霉纤维素酶中的至少一种 ; 0035 所述的蛋白酶, 专一性水解蛋白质, 适用 pH 为 3.09.5, 适用温度为 1085; 具体 可选自胃蛋白酶、 胰蛋白酶、 组织蛋白酶、 木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶中的至少一种。 0036 本发明的目的之二在于提供一种组合型压裂液生物酶破胶剂的使用方法, 所述方 法包括以下 (1) (。
24、4) 步骤中的至少一种和第 (5) 步骤 ; 0037 (1) 将前置液和用量以体积比计为前置液体积 0.050.5%(优选 0.05%) 的缓释型 复合酶 B 通过混砂车混合后挤注入地层 ; 0038 (2)将 前 置 液 和 用 量 以 体 积 比 计 为 前 置 液 体 积 0.001%0.01%(优 选 0.001%0.005%) 的液态复合酶 A 通过混砂车混合后挤注入地层 ; 0039 (3)将 携 砂 液 和 用 量 以 体 积 比 计 为 携 砂 液 体 积 0.001%0.01%(优 选 0.001%0.005%) 的液态复合酶 A 混合后泵送入地层裂缝中 ; 0040 (4。
25、) 将顶替液和用量以体积比计为顶替液体积 0.005%0.01%(优选 0.005%) 的液 态复合酶 A 混合均匀, 注入地层 ; 0041 (5) 最后关井, 待破胶 1h12h 后, 开井并将破胶后的压裂液返排地面, 在地层中形 成稳定支撑的裂缝, 施工完毕。 0042 进一步地, 基于组合型生物酶破胶剂的特点, 该组合型生物酶破胶剂用于中低温 压裂液破胶的使用方法可包括以下步骤 : 0043 1) 将前置液和用量以体积比计为前置液体积0.050.5%的缓释型复合酶B及用量 说 明 书 CN 103911140 A 6 4/9 页 7 以体积比计为前置液体积0.001%0.01%的液态复。
26、合酶A通过混砂车混合后挤注入地层, 压 开地层并延伸裂缝 ; 所述的缓释型复合酶 B 随压裂液前缘进入压裂滤饼中, 在油藏中缓慢 释放起到滤饼清除的效果 ; 0044 2) 将携砂液和用量以体积比计为携砂液体积 0.001%0.01% 的液态复合酶 A 混 合后泵送入地层裂缝中 ; 其中, 由于破胶剂 (化学破胶剂或者酶破胶剂) 的用量直接影响着 破胶时间, 因此, 在一次施工中, 为了保证先期入井流体仍然保持较好的工作液性能, 往往 使用较低的破胶剂浓度, 以延长其破胶时间, 以便实现完成压裂施工作业后压裂液破胶 ; 所 以, 步骤 2) 中所用的液态复合酶 A 的浓度可选择前低后高, 梯度。
27、增加 ; 0045 3) 将顶替液和用量以体积比计为顶替液体积 0.005%0.01% 的液态复合酶 A 混合 均匀, 注入地层, 用于将携砂液全部顶入地层裂缝, 防止沉砂井底 ; 0046 4) 关井, 待破胶 1h12h 后, 开井并将破胶后的压裂液返排地面, 在地层中形成稳 定支撑的裂缝, 施工完毕 ; 0047 其中, 所述前置液用量体积可为携砂液用量体积的 2550% ; 0048 步骤 1) 中, 所述前置液为水基压裂液胶体 ; 0049 步骤 2) 中, 所述携砂液由水基压裂液胶体和支撑剂混合制成, 其中, 所述支撑剂的 用量以体积比计可为水基压裂液胶体的体积的 1040% ; 。
28、0050 所述水基压裂液胶体的制法是按照基液配方重量比配制压裂液基液, 注意需缓慢 加入增稠剂, 避免形成鱼眼, 待增稠剂充分水合后, 加入酸碱调节剂将基液调节至设计 pH 值 ; 再将配制好的基液以适当的交联比与交联剂混合, 搅拌均匀, 形成水基压裂液胶体 ; 其 中所述的增稠剂可选自胍胶、 田箐胶、 魔芋胶、 香豆胶及其衍生物中的一种。 0051 步骤 3) 中的顶替液的用途是为了将携砂液全部压入地层, 可用现场清水配制, 另 外添加 1.02.0% 的氯化钾 (作为防膨剂) 及 0.050.1% 的杀菌剂。顶替液的用量按本领域 常规计算方法进行计算, 如顶替液体积可为实际井筒体积 : V。
29、顶替液= Rn2hn, 其中 Rn为 第 n 级套管内径, hn为第 n 级套管实际长度。 0052 具体实施中, 所述的组合型压裂液生物酶破胶剂的使用方法, 还可包括以下步 骤 : 0053 1) 将前置液和用量以体积比计为前置液体积0.05%的缓释型复合酶B通过混砂车 混合后挤注入地层, 压开地层并延伸裂缝 ; 0054 2) 将携砂液和用量以体积比计为携砂液体积 0.002 0.005的液态复合酶 A 混合后泵送入地层裂缝中 ; 0055 3) 将顶替液和用量以体积比计为顶替液体积 0.005%0.01% 的液态复合酶 A 混合 均匀, 注入地层 ; 0056 4) 关井, 待破胶 1h。
30、12h 后, 开井并将破胶后的压裂液返排地面, 在地层中形成稳 定支撑的裂缝, 施工完毕 ; 0057 其中, 所述前置液用量体积可为携砂液用量体积的 2550%。 0058 后续施工时, 如加入破胶剂, 交联剂和支撑剂 (陶粒) 时, 可由不同的投料设备混合 加入。 0059 本发明提供一种组合型压裂液生物酶破胶剂及使用方法, 所述组合型生物酶破胶 剂是由缓释型复合酶B和/或液态复合酶A组成的, 其中缓释型复合酶B主要可应用于前置 说 明 书 CN 103911140 A 7 5/9 页 8 液中, 在油藏中缓慢释放从而实现压裂液滤饼的清除, 而液态复合酶 A 应用于主体压裂液 的破胶, 通。
31、过半乳甘露聚糖酶、 纤维素酶和蛋白酶的组合, 能够水解胍豆胶以及其他胶粉, 同时降解其中含有的水不溶物。 本发明利用半乳甘露聚糖酶、 纤维素酶和蛋白酶, 突出了对 胍胶等半乳甘露聚糖增稠剂中压裂残渣的降解作用, 通过多种酶的复配作用, 进一步降低 压裂残渣, 提高破胶酶的破胶效率。同时, 本发明对酶制剂的包装方法进行了部分改进, 实 现了将胶囊型破胶酶用于前置液中, 长效释放, 能够较为彻底的清除压裂滤饼和残渣。 通过 所述组合型压裂液生物酶破胶剂及其使用方法, 能够实现中低温油藏压裂液的高效破胶, 破胶时效长, 减少压裂残渣并清除滤饼, 降低压裂液对地层的伤害。 具体实施方式 0060 下面。
32、结合实施例, 进一步说明本发明。 需要指出的是, 下面的实施例仅是为了更好 的阐述本发明的内容, 而不应视为本发明应用范围和适用领域的限制。 0061 原料来源 0062 碱性半乳甘露聚糖酶液, 丹尼悦公司生产, 型号DENYKEMFEEDZYME CXC1000P ; 酶活 1000000U/ml ; 0063 酸性半乳甘露聚糖酶液, 丹尼悦公司生产, 型号DENYKEMFEEDZYME CXC1000L ; 酶活 1000000U/ml ; 0064 纤维素酶液, 丹尼悦公司生产, 型号 DENYCELLULASE703 ; 酶活 350000U/ml ; 0065 蛋白酶液, 丹尼悦公司。
33、生产, 型号 DENNYCLEANPRO ; 酶活 500000U/ml ; 0066 其他化学试剂均为本领域常规使用的市售产品。 0067 实施例 1 0068 适用于硼砂交联羟丙基胍胶体系的生物酶破胶剂 0069 破胶剂 : 0070 液态复合酶 A : 按体积百分含量计, 所述液态复合酶 A 含有碱性半乳甘露聚糖酶液 20%, 纤维素酶液 0.50%, 蛋白酶液 0.50%, 水 79%。 0071 硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液 : 0072 按下列配方配制硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液 : 羟丙基胍胶粉 HPG0.3wt%, 甲醛 0.1wt%, 柠檬酸 0.02wt。
34、%, 碳酸氢钠 0.05wt%, 碳酸钠 0.05wt%, 聚氧乙烯聚氧丙烯五乙 烯六胺 AE10100.1wt%, 氯化钾 2.0wt%, 余量为水, pH8.0, 硼砂交联剂的加量为 0.05wt%。 0073 将所述液态复合酶 A 添加到所述硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液中, 混合均 匀, 备用, 其中, 以体积比计, 所述液态复合酶A的用量为所述硼砂交联羟丙基胍胶HPG压裂 液基液用量体积的 0.005。按照 SYT6380-2008 压裂用破胶剂性能试验方法 检测所述 液态复合酶 A 分别在 20、 40、 60下的破胶时间和破胶后表观粘度, 检测结果见表 1。 0074 对。
35、比例 1 0075 按照实施例1的方法配制交联羟丙基胍胶HPG压裂液基液, 破胶剂选用过硫酸铵, 添加量以体积比计为交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液体积的 0.01%。按照 SYT6380-2008 压裂用破胶剂性能试验方法 检测过硫酸铵分别在 20、 40、 60的破胶时间和破胶后表 观粘度, 检测结果见表 1。 0076 实施例 2 说 明 书 CN 103911140 A 8 6/9 页 9 0077 适用于金属阳离子交联的羧甲基羟丙基胍胶体系的生物酶破胶剂 0078 破胶剂 : 0079 液态复合酶 A : 按体积含量计, 含有酸性半乳甘露聚糖酶液 18%, 纤维素酶液 1.0%, 。
36、蛋白酶液 1.0%, 水 80%。 0080 铝离子交联羧甲基羟丙基胍胶 CMHPG 压裂液基液 : 0081 按下列配方配制铝离子交联羧甲基羟丙基胍胶 CMHPG 压裂液基液 : 羧甲基羟丙基 胍胶粉CMHPG0.3wt%, 甲醛0.1wt%, 柠檬酸0.02wt%, 碳酸氢钠0.05wt%, 烷基磺酸钠0.2wt%, 聚氧乙烯辛基苯酚醚 10OP-100.1wt%, 余量为水, pH5.5, 交联剂硫酸铝钾 0.5wt% ; 0082 将液态复合酶 A 添加到铝离子交联羧甲基羟丙基胍胶 CMHPG 压裂液基液中, 添 加量以体积比计为铝离子交联羧甲基羟丙基胍胶 CMHPG 压裂液基液的体积。
37、的 0.002, 混 合均匀。按照 SYT6380-2008 压裂用破胶剂性能试验方法 分别检测液态复合酶在 20、 40、 60下的破胶时间和破胶后表观粘度, 检测结果见表 1。 0083 对比例 2 0084 按照实施例 2 的方法配制铝离子交联羧甲基羟丙基胍胶 CMHPG 压裂液基液, 破胶 剂选用过硫酸铵, 添加量以体积比计为铝离子交联羧甲基羟丙基胍胶 CMHPG 压裂液基液体 积的 0.01%。 0085 按照 SYT6380-2008 压裂用破胶剂性能试验方法分别检测过硫酸铵在 20、 40、 60下的破胶时间和破胶后表观粘度, 检测结果见表 1。 0086 表 1. 检测结果 0。
38、087 0088 由表 1 的结果可以看出, 过硫酸盐破胶剂在中低温条件下的破胶效果不佳, 而液 态复合酶 A 作为破胶剂可以实现对于不同压裂体系的有效破胶, 可根据压裂液的特点进行 调整, 实现最优化的破胶效果。 0089 实施例 3 0090 破胶剂 : 0091 液态复合酶 A : 按体积比计, 含有 20% 碱性半乳甘露聚糖酶液, 1% 纤维素酶液, 1% 蛋白酶液, 78% 水。 0092 碱性半乳甘露聚糖酶液。 0093 硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液 : 0094 按照实施例 1 的配方配制硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液。 0095 分别将所述碱性半乳甘露聚糖酶液。
39、、 液态复合酶 A 作为破胶剂进行破胶实验, 该 破胶实验方法是 SYT6380-2008 压裂用破胶剂性能试验方法 , 实验温度均为 60 ; 说 明 书 CN 103911140 A 9 7/9 页 10 0096 其中, 添加量以体积比计, 所述碱性半乳甘露聚糖酶液的添加量为硼砂交联羟丙 基胍胶 HPG 压裂液基液体积的 0.002%, 所述液态复合酶 A 的添加量为硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液体积的 0.01% ; 0097 破胶后按照 SYT5107-2005 水基压裂液性能评价方法 检测破胶后的压裂液残渣 量, 检测结果见表 2。 0098 对比例 3 0099 按照实施。
40、例 3 的方法配制硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液, 破胶剂选用过硫 酸铵, 按体积比计, 其添加量为硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液体积的 0.01% ; 将过硫 酸铵作为破胶剂进行破胶实验, 实验方法是 SYT6380-2008 压裂用破胶剂性能试验方法 , 实验温度为 80, 破胶后按照 SYT5107-2005 水基压裂液性能评价方法 检测破胶后的压 裂液残渣量, 检测结果见表 2。 0100 表 2 压裂液残渣的测定 0101 0102 由表 2 的结果可以看出, 过硫酸铵为随机剪切, 破胶后残渣量较大 ; 碱性半乳甘露 聚糖酶拥有较强的专一性, 可以一定程度减少压裂液残。
41、渣 ; 利用液态复合酶 A 进行破胶, 液 态复合酶 A 中的纤维素酶和蛋白酶能够进一步水解胍胶胶粉中的水不溶物, 使得破胶后压 裂残渣量进一步减少。本结果显示本发明的液态复合酶 A 能够有效减少压裂液的残渣, 减 轻压裂液对地层的伤害。 0103 实施例 4 0104 破胶剂 : 0105 缓释型复合酶 B : 0106 其制备方法 : 0107 1、 制备复合酶酶液 B1 : 将半乳甘露聚糖酶液、 纤维素酶液、 蛋白酶液进行混合搅 拌、 混合均匀后即得复合酶酶液 B1 ; 其中, 所述的复合酶酶液 B1 以体积百分比计包括 75% 的碱性半乳甘露聚糖酶液、 12.5% 的纤维素酶液、 12。
42、.5% 的蛋白酶液。 0108 2、 制备缓释型复合酶 B : 将所述复合酶酶液 B1 均匀喷淋在缓释材料 B2 表面, 所述 缓释材料 B2 为改性纤维素, 利用造粒机造粒, 制备得到的包含酶液的缓释材料颗粒即为所 述缓释型复合酶 B ; 其中, 按重量百分比计, 所述改性纤维素和复合酶酶液 B1 用量分别占造 粒原料总重量的 80wt% 和 20wt% ; 0109 其中, 所述造粒机选自喷浆造粒机 (HJY425, 山东华屹重工制造) ; 造粒的技术参数 为 : 液位自控上限设定为 85%, 下限设定为 80% ; 管路保温蒸汽压力为 0.250.28MPa ; 熔融 槽内加温蒸汽压力为。
43、 0.51.2MPa, 参数造粒温度 6065, 造粒后物料含水量为 3%, 造粒机 出口处粒径 : 23mm。 0110 硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液 : 0111 按照实施例 1 的配方配制硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液。 说 明 书 CN 103911140 A 10 8/9 页 11 0112 将硼砂交联羟丙基胍胶 HPG 压裂液基液按 SY/T5107-2005 水基压裂液性能评价 方法 在 50、 实验压差 3.5MPa 下, 通过滤纸制备一定量的压裂液滤饼, 制备后的压裂液滤 饼置于 10 倍体积水中, 再加入用量以体积比计为水体积 0.5% 的缓释型复合酶 B。
44、, 置于 50 下静置 7d, 周期性取样离心并烘干, 称取滤饼干重, 以除不加入缓释型复合酶 B、 其他实验 条件一致的实验作为空白对照, 检测水溶缓慢释放的缓释型复合酶 B 对于压裂液残渣的降 解作用, 实验结果见表 3。 0113 表 3 压裂液残余滤饼质量分数的测定 (%) 0114 0115 压裂液滤饼往往由于压实作用而含有较高的固相物质, 主要为未破胶的胍胶和固 体水不溶物, 常规的破胶剂很难在短时间内对其实现高效的水解。缓释型复合酶 B 本身具 有一定的粒径, 在前置液中使用有助于其附着在压裂液滤饼中, 通过缓慢释放和长效作用 水解和清除滤饼, 由表 3 的结果可以看出, 通过缓。
45、释型复合酶 B 的添加, 滤饼经 7 天作用后, 质量大为减少 (下降 83%) , 显示出本发明的缓释型复合酶 B 较好的滤饼清除效率、 较长的持 续作用时间。 0116 实施例 5 0117 破胶剂 : 0118 缓释型复合酶 B : 0119 其制备方法 : 0120 1、 制备复合酶酶液B1 : 以体积百分比计由75%的碱性半乳甘露聚糖酶液、 12.5%的 纤维素酶液、 12.5% 的蛋白酶液构成。 0121 2、 制备缓释型复合酶 B : 将所述复合酶酶液 B1 均匀喷淋在缓释材料 B2 表面, 所述 缓释材料B2为改性纤维素, 利用造粒机造粒, 制备得到的包含复合酶酶液B1的缓释材。
46、料颗 粒即为所述缓释型复合酶 ; 其中, 按重量百分比计, 所述改性纤维素和复合酶酶液 B1 用量 分别占反应原料总重量的 80wt% 和 20wt% ; 0122 其中, 所述造粒机选自喷浆造粒机 (HJY425, 山东华屹重工制造) ; 造粒的技术参数 为 : 液位自控上限设定为 85%, 下限设定为 80% ; 管路保温蒸汽压力为 0.250.28MPa ; 熔融 槽内加温蒸汽压力为 0.51.2MPa, 参数造粒温度 6065, 造粒后物料含水量为 3%, 造粒机 出口处粒径 : 23mm。 0123 液态复合酶A : 按体积百分比计, 含有20%碱性半乳甘露聚糖酶液, 1%纤维素酶液。
47、, 1% 蛋白酶液, 78% 水。 0124 在中石化东北局某油井压裂施工中, 使用了本发明所述的组合型压裂液生物酶破 胶剂进行破胶作业, 该井单井加砂量 34 方, 平均砂比 27%, 适用有机硼交联羟丙基压裂液 125 方, 其中压裂前置液 25 方, 携砂液段塞 100 方。在前置液段塞中, 使用所述缓释型复合 酶 B 作为破胶剂, 其用量以体积比计为前置液体积的 0.05; 在携砂段塞中, 使用液态复合 酶 A 作为破胶剂, 使用体积为携砂液体积的 0.002 0.005, 用量前低后高, 梯度增加。 最后将顶替液和用量以体积比计为顶替液体积 0.005% 的液态复合酶 A 混合均匀, 注入地 说 明 书 CN 103911140 A 11 9/9 页 12 层。组合型压裂液生物酶破胶剂的使用, 取得了良好的施工效果, 施工压力平稳, 压后返排 效率高 (大于50) , 施工后获得良好的产能, 与临井相比日产量提高50%以上。 说明本发明 的组合型压裂液生物酶破胶剂的破胶效果良好。 说 明 书 CN 103911140 A 12 。