一种含有聚乙醇酸的组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含有聚乙醇酸的组合物及其应用。所述含有聚乙醇酸的组合物的原料包括：聚乙醇酸、功能增稠剂和降解调节剂；所述聚乙醇酸为乙醇酸的均聚物或/和以乙醇酸为主要重复单元的共聚物。所述组合物可用于油气田压裂改造。

【技术实现步骤摘要】
一种含有聚乙醇酸的组合物及其应用
本专利技术属于石油工程与化工领域，涉及含有聚乙醇酸的组合物及其在油气田压裂改造方面的应用。
技术介绍
我国低渗透油田石油地质储量丰富，其资源量约占全国石油总资源量的30％，在已探明储量中，低渗透油藏的比例约占全国储量的2/3以上，开发潜力巨大。但近年来，针对具有纵向分布相对分散、油层多、纵向非均质性严重等特点的非均质低渗透油藏，采用多层笼统压裂改造往往无法实现均衡改造。而为了能够在一定程度上代替传统的多层笼统压裂技术，现今越来越多的科研工作者已开始研究以裂缝转向为目的的暂堵转向压裂技术。暂堵转向压裂技术是根据储层平面和纵向上的非均质性，以及不同区域、层位动用程度存在的差异，在压裂施工中实时加入暂堵材料，暂堵老裂缝或已加砂裂缝，通过破裂压力、裂缝延伸压力的变化使流体发生转向，形成新的人工裂缝(以下简称“新裂缝”)，以打开新的油气渗流通道，更大限度地沟通动用程度低、甚至未动用的储层，以达到增产的目的。在此，以缝内暂堵剂为例进行说明，在水力压裂压开初级裂缝之后，向地层多次泵注暂堵剂，在初级裂缝主通道中形成“封堵”，并阻挡后续暂堵剂前进的道路以形成堆积，然而随着后续暂堵剂的继续加入，产生“封堵”和堆积的暂堵剂越来越多，在初级裂缝主通道中会形成一定厚度和长度的堵塞带，阻碍并限制了初级裂缝的继续延伸和发展，而处于井筒和堵塞带之间的初级裂缝体积内，随着泵注的继续进行，初级裂缝内的净压力会不断升高，当初级裂缝内的净压力达到微裂缝开启压力或新裂缝起裂压力时，微裂缝或新裂缝就会被开启，并且随着后续暂堵剂的继续加入，开启的微裂缝或新裂缝则会继续延伸并扩展成为新的支裂缝，而随着微裂缝或新裂缝的发展，其会迫使初级裂缝缝宽增大，原先形成的暂堵带在所处缝宽处会“失效”，并沿着初级裂缝向较窄缝宽处推进，并再次堆积形成“封堵”，并继续上述微裂缝或新裂缝开启的过程，从而连通初级裂缝控制区以外的油气资源；在完成暂堵转向压裂之后，初级裂缝中的暂堵剂在一定时间内可自动降解，并可被返排出地层，对地层不会产生污染或产生污染小。因此，暂堵转向压裂技术不仅能够实现多层、大跨度油气藏的均衡改造，还可实现对老井的新缝压裂，以达到增产稳产的效果，提高原油产量和油田最终采收率。暂堵转向压裂技术的成功与否，关键在于能否开启微裂缝或新裂缝，而封堵初级裂缝的暂堵剂在该技术中则起到关键作用，例如，在暂堵转向压裂施工过程中，暂堵剂能否在初级裂缝内形成足以产生微裂缝或新裂缝的有效封堵以及能否在一定的时间内解堵，这对整个暂堵转向压裂的施工及增产效果具有非常重要的影响。另外，随着全球油气资源的大幅过度开采，有不少地区的油气资源开采效率低，这也不可避免地造成了大量油气资源的浪费，为此人们也越来越重视如何提高油气资源的开采效率。目前，针对暂堵剂的理论研究越来越趋于成熟，科研工作者现已陆续开发出多种类型的暂堵剂，用于暂堵转向压裂施工，并取得了一定的成效。然而，现有常规的油溶性暂堵剂和水溶性暂堵剂在实际应用时，都需要依靠地层流体来实现解堵，但在一些储层中可能会存在解堵不彻底的问题，其应用受限。不同于常规的油溶性暂堵剂和水溶性暂堵剂，采用可降解材料制成的暂堵剂由于其在地层温度、压力条件下能够进行自降解，现已逐渐成为油气井暂堵转向压裂
中的研究热点。在众多可降解材料之中，聚乙醇酸(英文：PolyglycolicAcid，简称PGA)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，其具有可完全分解的酯结构，可被土壤或大海等自然界中存在的微生物或酶分解。因此，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会逐渐降解，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，这也使得聚乙醇酸作为对环境负荷小的可生物降解性高分子材料而备受关注。目前，针对聚乙醇酸材料被用于油气井暂堵转向压裂
中，国内外已开展了一些研究，相关的专利文献如下：公开号为US20160298017A1的专利技术专利公开了一种钻井用暂堵剂，该暂堵剂含有合成树脂，该合成树脂在93℃(200°F)至204℃(400°F)的温度范围内，在不超过40天的情况下具有暂堵功能；并进一步公开该暂堵剂具有不少于2天且不超过40天的暂堵功能，其中合成树脂含有聚乙醇酸系树脂。公开号为WO2015178909A1的专利技术专利公开了具有可调节降解速率的可降解转向剂的组合物以及可降解促进剂，该专利公开的处理液组合物包括可降解转向剂和含有降解促进剂的席夫碱，所述可降解转向剂包含有可降解脂肪族聚酯(例如，聚乳酸或聚乙交酯)，该专利公开的方法是先提供处理液，然后将处理液引入地层，使所述席夫碱水解地释放降解促进剂，并使降解促进剂来促使可降解转向剂降解。公开号为CN106520094A的专利技术专利公开了一种酸化压裂用可溶暂堵剂，其由镁合金粒料、镁合金薄片和纤维组成，其中纤维可采用聚乙醇酸纤维。该暂堵剂主要应用于酸化压裂作业中，其在酸化压裂作业完成后，依靠地层作业残酸的返排，在很短的时间内可以实现完全溶解，从而迅速恢复储层的油气通道。公开号为CN109233773A的专利技术专利公开了一种段内多簇压裂改造非线性自降解暂堵剂，该暂堵剂采用由聚乙交酯、聚丙交酯-乙交酯和聚乙烯醇组成的混合物作为本体，辅以引发剂、润滑剂、成型剂、增强剂、促降解剂，经挤出造粒制成。该暂堵剂常温下遇水不粘结，利于泵注，并且在有限时间内降解慢，在储层温度下溶解速率与时间呈现非线性关系，满足水平井段内多簇压裂施工技术要求。公开号为CN110669482A的专利技术专利公开了一种酸性可控的刚性暂堵剂，其原料包括树脂基体，所述树脂基体包括质量比为(1-9):1的聚乳酸和聚乙醇酸，所述刚性暂堵剂的原料还包括酯交换催化剂、酯交换抑制剂、促进剂以及中和填料。上述现有技术中的暂堵剂普遍存在的情况是，暂堵剂大多在一定温度下和短时间内呈现刚性，而短时间内无法软化粘接以形成具有承压效果的低渗透暂堵层；另外，随着时间的延长，暂堵剂会慢慢溶解或降解(例如在2-12小时以内)，使得封堵强度逐渐减弱，甚至失效。因此，本领域迫切需要提供既能长效封堵又可快速起效、封堵强度高且稳定性好，可在规定的时间内几乎完全降解以利于返排的暂堵剂。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术存在的缺陷而提供可实现快速起效，并且可在规定的时间内几乎完全降解，封堵稳定性好，适用范围广的含有聚乙醇酸的组合物。本专利技术的另一个目的在于提供所述含有聚乙醇酸的组合物在油气田压裂改造方面的应用。在本专利技术的第一方面，提供一种含有聚乙醇酸的组合物，所述组合物的原料包括：聚乙醇酸、功能增稠剂和降解调节剂；所述聚乙醇酸为乙醇酸的均聚物或/和以乙醇酸为主要重复单元的共聚物。在另一实施方式中，所述功能增稠剂包括增稠剂本体、杀菌剂、破胶剂和促进剂；所述增稠剂本体选自黄原胶、羟丙基瓜尔胶、聚阴离子纤维素、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素中的至少一种；所述杀菌剂选自多聚甲醛、过氧乙酸和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有聚乙醇酸的组合物，其特征在于，所述组合物的原料包括：聚乙醇酸、功能增稠剂和降解调节剂；所述聚乙醇酸为乙醇酸的均聚物或/和以乙醇酸为主要重复单元的共聚物。/n

【技术特征摘要】
1.一种含有聚乙醇酸的组合物，其特征在于，所述组合物的原料包括：聚乙醇酸、功能增稠剂和降解调节剂；所述聚乙醇酸为乙醇酸的均聚物或/和以乙醇酸为主要重复单元的共聚物。


2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述功能增稠剂包括增稠剂本体、杀菌剂、破胶剂和促进剂；所述增稠剂本体选自黄原胶、羟丙基瓜尔胶、聚阴离子纤维素、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素中的至少一种；所述杀菌剂选自多聚甲醛、过氧乙酸和聚季铵盐中的至少一种；所述破胶剂选自过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种；所述促进剂为主碳链的碳原子数≥8的长链脂肪酸的金属盐。


3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物的原料包括：
聚乙醇酸100重量份
功能增稠剂10-20重量份
降解调节剂2-8重量份。


4.如权利要求1-3任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物中还含有聚乙醇酸以外的水溶性聚合物；所述聚乙醇酸与聚乙醇酸以外的水溶性聚合物的重量比为100:1-50。


5.如权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述聚乙醇酸以外的水溶性聚合物中含有以下官能团中的至少一种：酰胺基、羟基、羧基、酸酐、酯基和氨基甲酸酯基。

【专利技术属性】
技术研发人员：谭磊，纪海霞，毛彦鹏，
申请(专利权)人：上海浦景化工技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31