本发明专利技术涉及一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料，包括可降解柔性容器以及封装在所述可降解柔性容器中的可降解线束，所述可降解线束具有相对于线束本身向外突出的结扣，本发明专利技术采用可降解柔性容器将可降解线束完全包覆或包裹，形成类似于“琥珀”的复合结构体，该复合结构体可在井下流体的带动下，被输送至待处理的目标裂缝或孔处，由于可降解柔性容器主要是由柔性可降解树脂或柔性可降解树脂与可水溶性树脂制成，因此其具有较好的柔韧性，在井下流体和地层压力的作用下，可发生一定程度的自适应形变，以产生与目标裂缝或孔的横截面相适配的形变，有利于快速封堵目标裂缝或孔。裂缝或孔。裂缝或孔。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料
[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料。
技术介绍
[0002]目前，在油气田的开采过程中，为了改善地下储层的渗透性，以连接低渗透区域的油气藏，通常需要进行暂堵转向压裂施工。暂堵转向压裂施工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。
[0003]现有的纤维暂堵剂在实际应用中，由于多束纤维之间容易相互缠绕、卷绕，其泵送较为困难，为了能实现有效泵送，需使用大量的携带液，这无疑会造成物料浪费，增加生产成本。另外，在实际泵送过程中，多束纤维之间的相互盘绕往往会形成杂乱无序的“类线团状”纤维集合体，该纤维集合体在随携带液向前行进的过程中，容易被井下地层裂缝表面上凸起的壁牙拦截，以致纤维不能有效到达目标裂缝区域，造成暂堵剂的浪费。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料，包括可降解柔性容器以及封装在所述可降解柔性容器中的可降解线束，所述可降解线束具有相对于线束本身向外突出的结扣。
[0007]本专利技术自适应可降解材料采用可降解柔性容器将可降解线束完全包覆或包裹，形成类似于“琥珀”的复合结构体，该复合结构体可在井下流体的带动下，被输送至待处理的目标裂缝或孔处(通常具有不规则的形状)，由于可降解柔性容器主要是由柔性可降解树脂或柔性可降解树脂与可水溶性树脂制成，因此其具有较好的柔韧性，在井下流体和地层压力的作用下，可降解柔性容器可发生一定程度的自适应形变，以产生与目标裂缝或孔的横截面相适配的形变，有利于快速封堵目标裂缝或孔；
[0008]且本专利技术自适应可降解材料容易泵送，可有效解决现有纤维暂堵剂在泵送过程中容易相互缠绕、卷绕或盘绕以致形成杂乱无序的“类线团状”纤维集合体的技术问题，可有效减少纤维暂堵剂的浪费，节约成本，并能适用于不同形状的裂缝或孔的有效封堵，普适性更强，有利于降低施工风险，在暂堵转向压裂施工完成后，可在一定时间内基本完全降解，无残渣，对地下储层无伤害，无需进行额外的打捞或钻磨等操作，有利于缩短施工周期，降低施工成本。
[0009]作为一种实施方案，所述可降解线束为至少两根线束，所述至少两根线束通过彼此相互交错缠绕打结以形成相对于每根线束本身向外突出的连接结扣，该连接结扣将所述至少两根线束集合在一起。
[0010]作为一种实施方案，所述可降解线束为一根线束，所述线束上形成相对于所述线束本身向外突出的结扣。
[0011]进一步地，每根可降解线束可由多束可降解纤维经缠绕或编织而成。
[0012]进一步地，所述可降解纤维由包含有可降解树脂的材料制备而成。
[0013]优选地，所述可降解树脂包括含有乙醇酸重复单元的聚合物。
[0014]进一步优选地，所述含有乙醇酸重复单元的聚合物的相对分子质量不小于10万，优选为10-30万，更优选为12万-25万。
[0015]优选地，所述含有乙醇酸重复单元的聚合物包括乙醇酸均聚物和/或乙醇酸共聚物。
[0016]进一步优选地，所述乙醇酸共聚物中，由-(-O-CH
2-CO-)-所表示的乙醇酸重复单元的比例为50wt％以上，优选为85wt％以上，更优选为90wt％以上，特别优选为95wt％以上。
[0017]所述乙醇酸共聚物中除了乙醇酸重复单元，优选其它羟基羧酸类单体重复单元、内酯类单体重复单元、碳酸酯类单体重复单元或酰胺类单体重复单元中的至少一种。
[0018]进一步优选地，所述其它羟基羧酸类单体选自乳酸、3-羟基丙酸、3-羟基丁酸、4-羟基丁酸或6-羟基己酸中的至少一种，所述内酯类单体选自β-丙内酯、β-丁内酯、γ-丁内酯或ε-己内酯中的至少一种，所述碳酸酯类单体选自三亚甲基碳酸酯，所述酰胺类单体选自ε-己内酰胺或γ-丁内酰胺中的至少一种。
[0019]所述乙醇酸共聚物最优选为乙醇酸-乳酸共聚物。
[0020]优选地，所述可降解树脂还包括功能化石墨烯改性的含有乙醇酸重复单元的聚合物，其相对分子质量不大于10万，优选为1万-10万，更优选为2万-8万。
[0021]所述功能化石墨烯改性的乙醇酸聚合物中的聚合物连续相可起到“相容剂”的作用，这有利于功能化石墨烯能够均匀地分散在最终材料中，可有效防止因石墨烯发生团聚而导致其在最终材料中分散均匀性差，并对最终材料的力学性能和热稳定性产生不利影响的现象发生。
[0022]优选地，所述可降解纤维的原料中，所述含有乙醇酸重复单元的聚合物(未经功能化石墨烯改性)与所述功能化石墨烯改性的含有乙醇酸重复单元的聚合物的质量比为100:1-20。
[0023]优选地，所述功能化石墨烯改性的含有乙醇酸重复单元的聚合物中，功能化石墨烯的质量含量为0.1-5wt％。
[0024]优选地，所述功能化石墨烯改性的含有乙醇酸重复单元的聚合物是将功能化石墨烯通过化学接枝的方法或物理共混的方法对乙醇酸聚合物进行改性而制得。
[0025]根据本专利技术，所述功能化石墨烯改性的含有乙醇酸重复单元的聚合物通过下述步骤制备得到：
[0026]第一步，用于制备含有乙醇酸重复单元的聚合物的单体在催化剂的作用下发生聚合反应；
[0027]上述第一步中，聚合反应在约140℃反应约2小时，升温至约160℃反应约2小时，随后升温至约180℃反应约2小时，再升温至约200℃反应约1小时。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，将含有分散剂的硅油溶液、用于制备含有乙醇酸重复单元的聚合物的单体和催化剂混合，进行聚合反应；其中用于制备含有乙醇酸重复单元的聚合物的单体与硅油溶液的用量关系为：每10-20ml的硅油溶液含有1g用于制备含有乙醇酸重复单元的聚合物的单体，分散剂在硅油溶液中的质量分数为0.1％-1％，催化剂的用量为用于制备含有乙醇酸重复单元的聚合物的单体质量的0.01％-0.2％。
[0029]第二步，在约200℃加入抗氧剂和功能化石墨烯，再升温至约220℃，继续反应得到功能化石墨烯改性的含有乙醇酸重复单元的聚合物。
[0030]上述第二步中，待功能化的石墨烯加入完毕之后，先升温至约210℃、减压至表压为约-50kPa，反应约1小时，随后升温至约215℃、减压至表压为约-90kPa，反应约1小时，再升温至约220℃、减压至表压为约-101kPa，反应约1小时，以充分脱除小分子物质。
[0031]在本专利技术的一种实施方式中，上述第二步中加入功能化的石墨烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料，其特征在于，包括可降解柔性容器以及封装在所述可降解柔性容器中的可降解线束，所述可降解线束具有相对于线束本身向外突出的结扣。2.根据权利要求1所述的一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料，其特征在于，所述可降解线束为至少两根线束，所述至少两根线束通过彼此相互交错缠绕打结以形成相对于每根线束本身向外突出的连接结扣，该连接结扣将所述至少两根线束集合在一起；或者，所述可降解线束为一根线束，所述线束上形成相对于所述线束本身向外突出的结扣。3.根据权利要求1所述的一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料，其特征在于，所述可降解线束由多束可降解纤维经缠绕或编织而成，其中，所述可降解纤维由包含有可降解树脂的材料制备而成。4.根据权利要求3所述的一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料，其特征在于，所述可降解树脂包括含有乙醇酸重复单元的聚合物。5.根据权利要求4所述的一种适用于地下储层暂堵压裂作业的自适应可降解材料，其特征在于，所述可降解树脂还包括功能化石墨烯改性的含有乙醇酸重复单元的聚合物。6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈蓬君，计扬，毛文武，
申请(专利权)人：内蒙古浦景聚合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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