一种高强度可降解的油气井暂堵球及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种高强度可降解的油气井暂堵球及其制备方法与应用，所述高强度可降解的油气井暂堵球主要由如下成分经反应制备而成：聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物、田菁胶、苯并三唑及4,4‑二氨基二苯酰胺，所述聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物、田菁胶、苯并三唑及4,4‑二氨基二苯酰胺的质量比为1‑2:1‑2:0.5‑1:2‑3:1‑2:0.5‑1:0.5‑1。该暂堵球可溶解或降解性能好，对溶解或降解水质环境无选择，适应的地理环境和温度环境范围广，具有良好的承压强度、弹性变形能力和对炮眼的密封性能，对不规则尺寸的炮眼亦能形成良好的密封封堵、封堵成功率高。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度可降解的油气井暂堵球及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种高强度可降解的油气井暂堵球及其制备方法与应用，属于石油开采

技术介绍
页岩油气藏是一种典型超低渗透率、低孔隙度非常规天然油气藏，该资源在我国油气资源里占有很大比重，但其地质条件特殊，开发难度较大，常规开发技术无法适用于页岩油气藏，目前可通过体积压裂技术，将页岩储层打碎，增加裂缝复杂化，增大泄气面积，提高产能，该项技术已成功解决井况页岩油气藏水平井段储层压裂改造难题。然而由于页岩油气藏地质布井，井间距为300m，距离较近，大规模压裂使得未压裂邻井套管易发生变形；而且现场压裂施工过程中多次起下工具，也会导致部分页岩油气井井筒完整性出现问题，甚至导致套管变形，使得后期压裂作业不能顺利下入桥塞、连续油管不能顺利钻磨桥塞，甚至部分井段被迫放弃压裂作业，影响页岩油气井单井产量。或者某些页岩油气井，由于钻井作业未能钻遇优质储层，或压裂时选层不当，或受限于压裂改造时的施工材料及设备功率等作业方面因素的影响，未能实现全井筒范围内的有效改造，导致完井指数低，也有部分页岩油气井在后期排采时，生产制度选择不当，导致储层裂缝因导流能力大幅度降低而逐渐失效，从而影响页岩油气井单井产量。为了使井筒完整性受损的页岩油气新井改造完全，或者减少井下工具下放次数，或者页岩油气水平井老井重获高产，均需对目标井段进行笼统暂堵体积压裂，该技术是使用暂堵材料封堵已改造井段，开启新缝，扩大有效改造体积，从而获得高产。该技术成功的前提条件为暂堵材料成功封堵已改造井段，因而对暂堵材料的性能提出了较高要求。本项专利技术的目的在于制备一种高强度可降解油气井暂堵球，能够封堵已压裂射孔段射孔孔眼，压裂施工后可降解，无残渣，不影响下一步生产，满足现场压裂需求。
技术实现思路
为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种高强度可降解的油气井暂堵球。本专利技术的目的还在于提供上述高强度可降解的油气井暂堵球的制备方法。本专利技术的目的还在于提供上述高强度可降解的油气井暂堵球在油气井暂堵处理中的应用。本专利技术的目的还在于提供应用上述高强度可降解的油气井暂堵球对油气井暂堵的处理方法。为达到上述目的，本专利技术提供一种高强度可降解的油气井暂堵球，其中，所述高强度可降解的油气井暂堵球主要由如下成分经反应制备而成：聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物、田菁胶、苯并三唑及4,4-二氨基二苯酰胺，所述聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物、田菁胶、苯并三唑及4,4-二氨基二苯酰胺的质量比为1-2:1-2:0.5-1:2-3:1-2:0.5-1:0.5-1。在本专利技术较为优选的实施方式中，所述高强度可降解的油气井暂堵球主要由如下成分经反应制备而成：聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚醚酯、田菁胶、苯并三唑和4,4-二氨基二苯酰胺，所述聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚醚酯、田菁胶、苯并三唑和4,4-二氨基二苯酰胺的质量比为2:1.8:1:2.3:1.8:0.6:0.5。在本专利技术较为优选的实施方式中，所述高强度可降解的油气井暂堵球主要由如下成分经反应制备而成：聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚醚酯、田菁胶、苯并三唑和4,4-二氨基二苯酰胺，所述聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚醚酯、田菁胶、苯并三唑和4,4-二氨基二苯酰胺的质量比为1.9:1.8:1:2.2:1.6:0.6:0.7。在本专利技术较为优选的实施方式中，所述高强度可降解的油气井暂堵球主要由如下成分经反应制备而成：聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚醚酯、田菁胶、苯并三唑和4,4-二氨基二苯酰胺，所述聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚醚酯、田菁胶、苯并三唑和4,4-二氨基二苯酰胺的质量比为1.8:1.7:1:2.4:1.7:0.6:0.8。在本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球中，优选地，所述热塑性聚合物包括热塑性聚醚酯、聚乙烯醇以及聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种的组合。在本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球中，优选地，所述热塑性聚合物为热塑性聚醚酯。在本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球中，优选地，所述热塑性聚醚酯是由聚醚酯弹性体与聚碳酰亚胺按照质量比5-9:1-4合成制备得到的；更优选地，所述热塑性聚醚酯是由聚醚酯弹性体与聚碳酰亚胺按照质量比7:3合成制备得到的。在本专利技术较为优选的实施方式中，该热塑性聚醚酯是由聚醚酯弹性体与聚碳酰亚胺按照质量比7:3合成(本领域常规方法)制备得到，通过聚碳酰亚胺进一步提高聚醚酯弹性体材料的力学性能、绝缘性能、耐高温性能，以此获得相较热塑性聚醚酯原料，热塑性参数、弹性变形性能比等指标更优的热塑性聚醚酯。在本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球中，所述聚丙烯酰胺为胶合剂；所述聚乙烯蜡为分散剂；所述碳化硼为耐温材料；所述热塑性聚合物(如热塑性聚醚酯)为弹性体；所述田菁胶为稳定剂；所述苯并三唑为防光照剂；所述4,4-二氨基二苯酰胺为刚化剂。具体而言，所述聚丙烯酰胺用以胶合其余组分；所述聚乙烯蜡用以承载互溶其余组分；所述碳化硼用以提高强度产品的耐热性；所述田菁胶用以提高产品结构稳定性；所述苯并三唑用以抵抗光照作用；所述4,4-二氨基二苯酰胺用以增强产品的刚性能力，优化产品抗压性能；所述热塑性聚醚酯(热塑性聚醚酯)用以使产品形成可靠的热塑性与弹性变形能力。在本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球中，用于制备热塑性聚醚酯的原料聚醚酯弹性体与聚碳酰亚胺均为本领域常规物质，均可以通过商购获得。在本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球中，优选地，所述反应条件为140-250℃条件下，35-50MPa压力容器内反应3-7小时；更优选为反应5小时。在本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球中，优选地，该油气井暂堵球的制备还包括将反应所得可降解材料加热至熔融状态，倒入至球形模具中，得到不同尺寸的高强度可降解油气井暂堵球的操作。在本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球中，优选地，所述的高强度可降解油气井暂堵球的直径为5mm-20mm。其中，在本专利技术较为优选的实施方式中，本领域技术人员可以根据作业需要合理设置该高强度可降解油气井暂堵球的直径，如其直径具体可为5.5mm、9.0mm、11.0mm、13.5mm、15.0mm、18.0mm。本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球的暂堵压裂实施原理在于：该高强度可降解的油气井暂堵球遵循流体向阻力最小方向流动的原则，在施工过程中随着压裂液流入井底，封堵已压开层段形成的低压区的射孔孔眼，使后续压裂液不能向已压开区域射孔孔眼进入，迫使压裂液转向流入未压裂的高应力区域，促使新缝的产生形成复杂缝网，并在施工完成后，在压裂要求时间范围内实现降解，不对地层产生污染且不影响生产。本专利技术所提供的高强度可降解的油气井暂堵球可封堵经过支撑剂打磨后不规则炮眼，提高封堵效率，同时具备很高的承压能力；封堵性能好，可封堵各种形状的炮眼；可溶性好，在压裂液中可以完全溶解，无残留；操作和投入方法简单，不会给操作人员和压裂设备带来负担等优点。本专利技术还提供了所述的高强度可降解的油气井暂堵球的制备方法，其中，所述方法包括将如下主要成分放入反应釜中进行反应：聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度可降解的油气井暂堵球，其特征在于，所述高强度可降解的油气井暂堵球主要由如下成分经反应制备而成：聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物、田菁胶、苯并三唑及4,4‑二氨基二苯酰胺，所述聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物、田菁胶、苯并三唑及4,4‑二氨基二苯酰胺的质量比为1‑2:1‑2:0.5‑1:2‑3:1‑2:0.5‑1:0.5‑1。

【技术特征摘要】
1.一种高强度可降解的油气井暂堵球，其特征在于，所述高强度可降解的油气井暂堵球主要由如下成分经反应制备而成：聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物、田菁胶、苯并三唑及4,4-二氨基二苯酰胺，所述聚丙烯酰胺、聚乙烯蜡、碳化硼、热塑性聚合物、田菁胶、苯并三唑及4,4-二氨基二苯酰胺的质量比为1-2:1-2:0.5-1:2-3:1-2:0.5-1:0.5-1。2.根据权利要求1所述的高强度可降解的油气井暂堵球，其特征在于，所述热塑性聚合物包括热塑性聚醚酯、聚乙烯醇以及聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的高强度可降解的油气井暂堵球，其特征在于，所述热塑性聚合物为热塑性聚醚酯。4.根据权利要求3所述的高强度可降解的油气井暂堵球，其特征在于，所述热塑性聚醚酯是由聚醚酯弹性体与聚碳酰亚胺按照质量比5-9:1-4合成制备得到的；优选地，所述质量比为7:3。5.根据权利要求1所述的高强度可降解的油气井暂堵球，其特征在于，所述反应条件为140-250℃条件下，35-50MPa压力容器内反应3-7小时；优选为反应5小时。6.根据权利要求1所述的高强度可降解的油气井暂堵球，其特征在于，该油气井暂堵球的制备还包括将反应所得可降解材料加热至熔融状态，倒入至球形模具中，得到不同尺寸的高强度可降解油气井暂堵球的操作。7.根据权利要求1-6任意一项所述的高强度可降解的油气井暂堵球，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜林麟，张斌，
申请(专利权)人：东方宝麟科技发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11