一种水溶性暂堵剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水溶性暂堵剂及其制备方法，本发明专利技术所述的水溶性暂堵剂在压裂过程中使用，可较好的封堵裂缝，具有一定的弹性和强度，其加量少，抗温能力及承压能力好，能完全粘结在裂缝表面，无毒、绿色、环保；本发明专利技术所述的水溶性暂堵剂的制备方法简单，制备出的暂堵剂性能优良，通过岩心流动试验仪测得其在90℃承压能力达到10MPa，90℃溶解在压裂液中的时间在4小时内，残渣含量小于1％；而且本发明专利技术所述的水溶性暂堵剂价格相对较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于应用于压裂暂堵多缝的封堵剂领域，尤其是涉及一种水溶性暂堵剂及其制备方法。
技术介绍
目前针对致密砂岩储层的水平井裸眼分段压裂改造工艺已日臻完善，并得到大规模推广应用，为低渗透致密砂岩高效开发做出了巨大贡献，但是随着开发的深入以及对石油天然气需求量的增加，最大程度的提高产量，并同时降低施工风险及难度，成为我们继续深入努力的方向，比如在裸眼水平井上实现多裂缝压裂，增大储层的改造体积。通过水平井段内暂堵多缝技术，用暂堵剂在高渗透带产生滤饼桥堵，形成高于上层裂缝破裂压力的压差值，促使新缝的产生。从而实现水平井段内多缝压裂，增加水平段裂缝密度，进一步提高水平井一次动用储量，实现区域体积改造目的，提高气井产量。目前国内研究的水溶性的暂堵剂多为高分子聚合物的复配产物，其溶解快，不能在温度较高的井使用，溶解过快造成的承压能力降低也影响了暂堵剂在施工中的效果，为此通过合成新的水溶性暂堵剂对原有的缺陷进行改善，使其在80℃以上溶解性降低，并保证了其承压能力。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种水溶性暂堵剂，以解决现有的暂堵剂不能在温度较高的井使用及承压能力低等问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种水溶性暂堵剂，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分制备而成：进一步的，所述交联剂为戊二醛。进一步的，所述副单体为羟丙基瓜胶和改性淀粉。进一步的，所述羟丙基瓜胶与改性淀粉的质量比为3:1～1:1。进一步的，所述改性淀粉为羧甲基淀粉。进一步的，所述主单体为骨胶，所述耐水剂为磺化沥青。本专利技术还提供一种水溶性暂堵剂的制备方法，包括如下步骤：1)按配比称取各组分；2)将主单体倒入装有称取的定量水的反应瓶中，恒温75-85℃搅拌，至主单体充分溶解在水中；3)降低反应温度至65～75℃后，调节溶液的pH值至7～8并加入副单体，副单体为羟丙基瓜胶及改性淀粉。按比例先后依次加入羟丙基瓜胶、改性淀粉，至副单体充分溶解即可；4)降低反应温度至40～50℃，按比例加入交联剂，恒温搅拌20～40min后，恒温反应3～4小时得到初步的产品；5)按比例加入定量耐水剂，搅拌均匀至得到暂堵剂粘稠液体；6)将暂堵剂粘稠液体倒入铺有锡纸的方形盒子中，放置于恒温干燥箱内干燥24小时周取出，撕去锡纸，将变成固体胶状的暂堵剂剪切成长度1cm以内的方形颗粒，继续放置于恒温干燥箱内干燥24小时后得到暂堵剂成品。进一步的，步骤2)中恒温80℃搅拌20-40min，优选为30min；步骤3)中降低反应温度至70℃，加入副单体，恒温搅拌30min后，将反应温度降至45℃；步骤4)中调节主单体溶液的pH值至7.5后，降低反应温度至55℃，恒反应3.5小时后得到初步的产品；步骤5)中搅拌20～40min，优选为30min；步骤6)中恒温干燥箱的温度均为100℃。进一步的，步骤2)中主单体加入反应瓶后置于恒温80℃水浴锅中；步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)中均边搅拌边加料。进一步的，步骤6)中方形盒子高2cm。相对于现有技术，本专利技术所述的水溶性暂堵剂具有以下优势：(1)本专利技术所述的水溶性暂堵剂在压裂过程中使用，可较好的封堵裂缝，具有一定的弹性和强度，其加量少，抗温能力及承压能力好，能完全粘结在裂缝表面，无毒、绿色、环保；(2)本专利技术所述的水溶性暂堵剂的制备方法简单，制备出的封堵剂性能优良，通过岩心流动试验仪测得其在90℃承压能力达到10MPa，90℃溶解在压裂液中的时间在4小时内，残渣含量小于1％；而且本专利技术所述的水溶性暂堵剂价格相对较低。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例1所述的暂堵剂膨胀体积随时间的变化；图2为本专利技术实施例2所述的暂堵剂膨胀体积随时间的变化；图3为本专利技术实施例3所述的暂堵剂膨胀体积随时间的变化；图4为本专利技术实施例4所述的暂堵剂膨胀体积随时间的变化；图5为本专利技术实施例5所述的暂堵剂膨胀体积随时间的变化。具体实施方式除非另外说明，本专利技术中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了便于理解本专利技术，将本专利技术中使用的一些术语进行了下述定义。在说明书和权利要求书中使用的，单数型“一个”和“这个”包括复数参考，除非上下文另有清楚的表述。例如，术语“(一个)细胞”包括复数的细胞，包括其混合物。所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。下面结合实施例及附图来详细说明本专利技术。实施例1-5中改性淀粉均为羧甲基淀粉，实施例1-5中暂堵剂均按照以下方法制得：按配比称取各组分；将骨胶倒入装有定量水的反应玻璃瓶中，将反应玻璃瓶放置于80℃恒温水浴锅中搅拌30min，至骨胶充分溶解在水中；降低反应温度至70℃，调节骨胶溶液的pH值至7.5后，按比例依次加入羟丙基瓜胶及改性淀粉，搅拌均匀后，降低反应温度至55℃，按比例加入交联剂，恒温搅拌30分钟，反应3.5小时后得到初步的产品，将反应温度降至45℃；加入磺化沥青，搅拌30分钟，得到暂堵剂粘稠液体；将暂堵剂粘稠液体倒入铺有锡纸的高度为2cm方形盒子中，放置于100℃恒温干燥箱内干燥24小时周取出，撕去锡纸，将变成固体胶状的暂堵剂剪切成长度1cm以内的方形颗粒，继续放置于100℃恒温干燥箱内干燥24小时后得到暂堵剂成品。对实施例1-5提供的封堵剂进行承压能力及封堵率测试时，流量F＝1.0ml/min，测试温度：90℃，人造岩心参数如表1所示。表1实施例1一种压裂用水溶性暂堵剂，由以下重量百分比的组分制成：在90℃下，对本实施例1中的暂堵剂的膨胀率、溶解时间、承压能力及封堵率进行检测。(1)膨胀率暂堵剂浸泡在90℃的清水中1小时内的体积变化，如图1所示，通过计算得出，在90℃的水溶液中，暂堵剂的最大膨胀率为21.66％。膨胀率计算公式为(ΔV-ΔV水)/V暂堵剂，其中ΔV指在膨胀试验测试中总膨胀体积，ΔV水是指水的膨胀体积，V暂堵剂是指暂堵剂的体积。(2)溶解性暂堵剂在90℃的清水、盐水、0.5％羟丙基瓜胶溶液中的溶解时间，如表2所示：表2暂堵剂的溶解时间液体名称溶解时间，h清水1.5盐水2.50.5％羟丙基瓜胶溶液3.5(3)承压能力及封堵率将暂堵剂样品放入岩心流动仪中，通过仪器模拟堵塞地层状态来测试暂堵剂的封堵强度，得出的压力数据如表3所示：表3突破压力及封堵率突破压力，MPa封堵率，％7.899在实验过程中，随着液体不断的泵注，压力逐渐升高，突破压力为7.8MPa，到30min时压力升至25MPa。封堵率为99％。(4)残渣含量将5g暂堵剂完全溶解于200mL水中，通过离心机离心后烘干，得到暂堵剂残渣，含量为0.05％。实施例2一种压裂用水溶性暂堵剂，由以下重量百分比的组分制成：在90℃下，对本实施例2中的暂堵剂的膨胀率、溶解时间、承压能力及封堵率进行检测。(1)膨胀率暂堵剂浸泡在90℃的清水中1小时内的体积变化，如图2所示，通过计算得出，在90℃的水溶液中，暂堵剂的最大膨胀率为23.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性暂堵剂，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种水溶性暂堵剂，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分制备而成：2.根据权利要求1所述的水溶性暂堵剂，其特征在于：所述交联剂为戊二醛。3.根据权利要求1所述的水溶性暂堵剂，其特征在于：所述副单体为羟丙基瓜胶和改性淀粉。4.根据权利要求3所述的水溶性暂堵剂，其特征在于：所述羟丙基瓜胶与改性淀粉的质量比为3:1～1:1。5.根据权利要求4所述的水溶性暂堵剂，其特征在于：所述改性淀粉为羧甲基淀粉。6.根据权利要求1所述的水溶性暂堵剂，其特征在于：所述主单体为骨胶，所述耐水剂为磺化沥青。7.一种权利要求1-6任一项所述的水溶性暂堵剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)按配比称取各组分；2)将主单体倒入装有称取的定量水的反应瓶中，恒温75-85℃搅拌，至主单体充分溶解在水中；3)降低反应温度至65～75℃后，调节溶液的pH值至7～8并加入副单体，副单体为羟丙基瓜胶及改性淀粉时，按比例先后依次加入羟丙基瓜胶、改性淀粉，至副单体充分溶解即可；4)降低反应温度至40～50℃，按比例加入交联剂，恒温搅拌20～40min后，恒温反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：马如然，李洋，党伟，马洪芬，牛增前，常青，蔡景超，靳剑霞，谭锐，陈得裕，李伟，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12