压裂用复合暂堵剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种压裂用复合暂堵剂及其制备方法，以该复合暂堵剂的总质量为基准，该复合暂堵剂包括以下组分：聚乙醇酸5‑90质量％；非交联压裂液稠化剂0.1‑3质量％；氧化剂0.1‑5质量％；活性剂0.01‑2质量％；无机碱0.2‑3质量％；溶剂余量。本发明专利技术采用的聚乙醇酸具有良好堵塞性能和完全彻底的降解性能(分解为二氧化碳和水)，聚乙醇酸在储层温度(30℃～240℃)条件下，可以进行自降解，也可与破胶剂进行协同降解，以达到人为可控地完全降解的目的，以减少对储层的伤害，最大限度地提高储层产能。

Composite temporary plugging agent for fracturing and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
压裂用复合暂堵剂及其制备方法
本专利技术属于石油工程与化工领域，涉及一种油气田储层改造暂堵剂，具体涉及压裂用复合暂堵剂及其制备方法。
技术介绍
压裂用暂堵剂技术，是为了堵塞已经压开的裂缝，憋起压力，迫使压裂裂缝转向延伸。暂堵剂技术必须服从三个原则：注得进、堵得住、解得开。所有的暂堵剂是对储层裂缝产生物理性“堵塞”，而憋起压力的。暂堵剂多为颗粒类或纤维类物质，流动性极差，将其注入到储层裂缝中，配液注入是必须要解决的施工工艺技术问题。例如，纤维类暂堵剂配液十分困难。所以，暂堵剂技术首先要解决“注得进”的问题，暂堵剂才能在储层裂缝中发挥“堵得住”功能；当暂堵剂在储层裂缝中憋起压力，压裂施工发生裂缝转向和压裂施工完毕，又需要暂堵的裂缝被解开，发挥增大泄流面积的作用，即暂堵转向技术的“解得开”原则。常规的暂堵剂技术注入施工困难、“解得开”就更困难了。聚乙醇酸是一种具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，与传统的性能稳定的高分子材料，例如塑料、橡胶等不同，聚乙醇酸作为材料在使用到一定时间后逐渐降解，并最终变成对人体、动植物和自然环境无害的水和二氧化碳。但是，聚乙醇酸属于纤维类物质，流动性极差，若将其用于压裂用暂堵剂，需首先解决“注得进”的问题。稠化剂又称增稠剂，可使稠度大为增加的物质。复合暂堵剂为了保证有足够的粘度以完成携带起暂堵作用物质注入作业，通常需要添加增稠剂以增加粘度。瓜尔胶是一种水溶性高分子聚合物，其化学名称为瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，是一种天然增稠剂。此外，为了提高瓜尔胶类增稠剂的抗温性和生物稳定性，需不断改进和提高交联技术，组分配方也越来越复杂，增加了工作液的成本，增大了技术不稳定性。这些已成为目前水基增稠剂技术发展的瓶颈。因此研制更高更好的抗温、抗盐、抗剪切、低摩阻、低伤害特性的新型增稠剂是当前压裂液技术发展的主要趋势。例如公开号为CN102732244A的中国专利申请，超低羟丙基胍胶浓度压裂液用交联剂及其制得的压裂液，提供了低浓度羟丙基胍胶配套交联剂的制备方法，可将羟丙基瓜尔胶浓度降低至0.15％，通过降低稠化剂使用浓度解决瓜尔胶压裂液改造储层遗留残渣多等问题。但限于瓜尔胶价格猛涨，使得压裂液成本大幅攀升，也使得研发新的增稠剂及其压裂液来替代胍胶及其压裂液成为迫切需要。黄原胶是用淀粉作原料经黄单孢杆菌发酵产生的一种新型高分子生物多糖，由D-葡萄糖、D-甘露糖、葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸组成的“五糖重复单元”结构聚合体，在水溶液中可能具有双螺旋结构，因此具有一定得稳定性和抗盐性。由于黄原胶分子的特殊结构，其溶液具有同常规瓜尔胶交联冻胶相当的黏弹性，因此黄原胶基液可直接作为压裂液使用。非交联黄原胶压裂液具有配制简便、弹性高携砂性能好、流变性能稳定，适应地下水、海水、采油污水、压裂液返排液等各种高矿化度水质，与胍胶压裂液相比，成本更低。公开号为CN102796507A的中国专利申请，黄原胶压裂液、其制备方法和用途，公开了一种黄原胶压裂液基液用于滑溜水和前置液，以及携砂液。其黄原胶最高使用浓度为0.75％，且还需要三价铬离子作为交联剂使用，而且交联成的冻胶比较脆。公开号为CN103805157A的中国专利申请超分子生物聚合物压裂液，公开了以黄原胶、聚丙烯酰胺、生物胶(黄原胶、胍胶和羧甲基纤维素中的任意一种或三者的混合)混合物为稠化剂，利用聚合物分子链之间的相互作用制备了一种超分子生物压裂液，但该压裂液的制备需要三种及以上的稠化剂，制备现场配液存在一定的麻烦。公开号为CN103361042B的中国专利申请公开了一种黄原胶非交联压裂液、其制备方法和用途，该黄原胶非交联压裂液包括黄原胶稠化剂和辅助添加剂，不含交联剂。该黄原胶非交联压裂液具有粘弹性高和携砂能力强的优点，可作为酸化压裂工艺中的“前置液压裂液”、“携砂液”和“顶替液”使用，以及作为酸化压裂施工中大剂量的“滑溜水”使用。该黄原胶非交联压裂液以水做溶剂，由以下成份组成：该专利由黄原胶代替了成本较高的瓜尔胶，但是液体粘度仍待提高，另外，在破胶速度方面以及破胶后的液体清洁程度方面也需改进。因此，提供一种性能优越的稠化剂，使其能与暂堵剂主体聚乙醇酸进行协同匹配仍旧是本领域亟待解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种压裂用复合暂堵剂及其制备方法，以克服现有技术中聚乙醇酸注入储层裂缝困难，并且暂堵剂抗温性能差，破胶速度慢，破胶后残渣以及未破胶物含量高的缺陷。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种压裂用复合暂堵剂，以该复合暂堵剂的总质量为基准，该复合暂堵剂包括以下组分：本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂，其中，以该复合暂堵剂的总质量为基准，该复合暂堵剂优选包括以下组分：本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂，其中，所述聚乙醇酸为颗粒状，0.45mm≤颗粒粒度≤2.6mm，粉末粒度≥0.3mm。本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂，其中，所述聚乙醇酸的分子量为2-100万。本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂，其中，以所述非交联压裂液稠化剂的总质量为基准，该非交联压裂液稠化剂优选包括以下组分：本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂，其中，以所述非交联压裂液稠化剂的总质量为基准，该非交联压裂液稠化剂进一步优选包括以下组分：本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂，其中，所述杀菌剂优选为多聚甲醛；所述破胶剂优选为过硫酸钾；所述氟碳活性剂优选为FC-95氟碳活性剂。本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂，其中，所述活性剂优选为FC-911氟碳活性剂和/或FC-95氟碳活性剂，以复合暂堵剂的总质量为基准，所述FC-911氟碳活性剂为0.01-1质量份，所述FC-95氟碳活性剂为0.01-1质量份。本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂，其中，所述氧化剂优选为过硫酸钾，所述溶剂优选为水，所述无机碱优选为碳酸钠。为了达到上述目的，本专利技术还提供了上述的压裂用复合暂堵剂的制备方法，该制备方法为：将聚乙醇酸、非交联压裂液稠化剂、氧化剂、活性剂和碳酸钠混合均匀，然后加入溶剂搅拌均匀，即得压裂用复合暂堵剂。本专利技术所述的压裂用复合暂堵剂的制备方法，其中，所述非交联压裂液稠化剂的制备方法优选为：步骤1，将杀菌剂和破胶剂混合；步骤2，将黄原胶与羟丙基瓜尔胶混合；步骤3，将步骤1和步骤2所得混合物与氟碳活性剂混合，得到非交联压裂液稠化剂。本专利技术的有益效果：1、本专利技术采用的聚乙醇酸具有良好堵塞性能和完全彻底的降解性能(分解为二氧化碳和水)，聚乙醇酸在储层温度(30℃～240℃)条件下，可以进行自降解，也可与破胶剂进行协同降解，以达到人为可控地完全降解的目的，以减少对储层的伤害，最大限度地提高储层产能。2、本专利技术选用适宜粒度和分子量的聚乙醇酸，以达到高效暂堵及降解目的。3、本专利技术将黄原胶和羟丙基瓜尔胶协同使用，既提高了非交联压裂液稠化剂的粘度，降低了成本，还增强了暂堵剂的破胶速度。具体实施方式以下对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。本专利技术提供了一种压裂用复合暂堵剂，以该复合暂堵剂的总质量为基准，该复合暂堵剂包括以下组分：作为优选的技术方案，以该复合暂堵剂的总质量为基准，该复合暂堵剂包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂用复合暂堵剂，其特征在于，以该复合暂堵剂的总质量为基准，该复合暂堵剂包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种压裂用复合暂堵剂，其特征在于，以该复合暂堵剂的总质量为基准，该复合暂堵剂包括以下组分：2.根据权利要求1所述的压裂用复合暂堵剂，其特征在于，以该复合暂堵剂的总质量为基准，该复合暂堵剂包括以下组分：3.根据权利要求1或2所述的压裂用复合暂堵剂，其特征在于，所述聚乙醇酸为颗粒状，0.45mm≤颗粒粒度≤2.6mm，粉末粒度≥0.3mm。4.根据权利要求1所述的压裂用复合暂堵剂，其特征在于，所述聚乙醇酸的分子量为2-100万。5.根据权利要求1所述的压裂用复合暂堵剂，其特征在于，以所述非交联压裂液稠化剂的总质量为基准，该非交联压裂液稠化剂包括以下组分：6.根据权利要求5所述的压裂用复合暂堵剂，其特征在于，以所述非交联压裂液稠化剂的总质量为基准，该非交联压裂液稠化剂包括以下组分：7.根据权利要求5或6所述的压裂用复合暂堵剂，其特征在于，所述杀菌剂为多聚甲醛；所述破胶剂为过硫酸钾；所述氟碳活性剂为F...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勇，姚锋盛，徐波翔，胡忠太，李小凡，李伯仁，陈光利，陶正，闫波，唐亮，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司上海分公司，思达斯易能源技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31