一种高强度高温酸压暂堵剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及油田堵水剂技术领域，公开了一种高强度高温酸压暂堵剂及其制备方法与应用。该高强度高温酸压暂堵剂包括如下重量份的成分：聚乙烯醇20

【技术实现步骤摘要】
一种高强度高温酸压暂堵剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及油田堵水剂
，具体涉及一种高强度高温酸压暂堵剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着大批成熟油田陆续进入枯产期，即使经过注水开发也仅能获得25
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35％的地下原油，仍有大量未动用的储层或动用程度较低的油层有待进一步开采。常规注水开采不仅采收效率低，而且随着注水油田的长期不断开发，进入开发中后期还会出现油田综合含水率上升，修井、压井、冲砂等作业频繁，修井液漏入地层造成污染，以及油田开采效益逐年变差等严重问题。因此，大多数油田采取通过对作业井某些层面进行短期暂堵，从而对目的层原油进行开采，以提高原油采收率。
[0003]近年来，水平井分段压裂技术使页岩油和页岩气得到有效的开发，桥塞射孔联作技术是页岩油和页岩气水平井压裂的标准技术，美国90％，中国95％以上的页岩气水平井都采用该工艺。然而微地震波监测、产液剖面测试、示踪剂测试等研究表明，约有1/3射孔簇数没有被压裂改造，或改造的不充分，这些未被改造射孔簇对产量没有贡献。中国页岩气还存在水平应力差大，压裂后裂缝形态单一，难以形成复杂裂缝的特点。页岩油和页岩气产量是依靠人工裂缝复杂程度和有效改造体积控制的，即“裂缝控制产量”。如何解决射孔簇改造效率低、均匀程度差和提高裂缝复杂程度，是目前中国页岩气压裂改造面临的难题之一。
[0004]暂堵转向压裂技术可解决上述问题，利用暂堵剂封堵导致液体转向，提高裂缝内净压力，打通未被充分改造的射孔簇，使未被改造的射孔簇数多进液和砂，实现井筒与油气藏接触最大化，提高采收率。该技术主要包括缝口转向和缝内转向两种工艺，核心是利用不同粒径的暂堵剂封堵射孔孔眼、裂缝口或天然裂缝。在水力压裂过程中加入暂堵剂，使主裂缝通道内形成桥堵，压力升高后，压开新的支裂缝或更多微裂缝。通过各种裂缝转向，增加裂缝的复杂程度，增大改造体积和提高射孔簇改造效率。
[0005]目前所采用的暂堵剂多为水溶性暂堵剂，其原材料多为可溶(降)解高分子聚合物的复合产物。但在高温、高酸油气井环境下，水溶性暂堵剂易被酸液突破，溶解速度快，承压强度大大降低，封堵性能低；在解堵过程中，可溶(降)解高分子聚合物容易发生碳化，不易解堵。因此，目前的暂堵剂在高温、高酸油环境中无法发挥正常的封堵解堵作用，直接影响封堵措施的效果和石油产出量。
[0006]CN110669482A公开了一种酸性可控的暂堵剂及其制备方法，该酸性可控的暂堵剂以聚乳酸、聚乙醇酸为基料，钛酸酯类酯为交换催化剂，磷酸酯类酯和磷酸盐类酯为交换抑制剂，将甲苯磺酸苯酯、草酸二甲酯、草酸二乙酯中的一种或几种的混合物作为促进剂以及中和填料。酸性可控的暂堵剂制备方法是将聚乳酸、聚乙醇酸和酯交换催化剂混合，然后在190
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270℃下熔融共混、造粒，得到预混合颗粒；再将预混合颗粒与酯交换抑制剂、促进剂和中和填料混合，然后在160
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180℃下熔融共混并造粒，最终得到酸性可控的暂堵剂。该酸性可控的暂堵剂以可降解聚乳酸、聚乙醇酸为树脂基体，在酸性条件下最终反应成为水溶性
盐和二氧化碳，从而实现不经返排作业，即可自行解堵；加入聚乙醇酸与聚乳酸进行共混改性，既保留了聚乳酸强度高的性能，又改善了聚乳酸难以破碎和溶(降)解速度慢的不足。
[0007]但该酸性可控的暂堵剂存在以下不足：
[0008](1)以有机物共混改性而得，强度增加有限，暂堵剂承压强度不高；
[0009](2)暂堵剂制备过程中，需要二次共混、造粒加工，加工工艺相对复杂；
[0010](3)6h溶(降)解率≥85％，24h溶(降)解率才能达到100％，6h前溶(降)解速度太快，6h后溶(降)解速度太慢，不满足封堵前溶(降)解速度慢，封堵结束后溶(降)解速度快的实际需求。
[0011]因此，制备承压强度高，溶解时间可控，加工工艺简单的适用于高温、高酸油气井环境的暂堵剂是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0012]本专利技术意在提供一种高强度高温酸压暂堵剂，以解决上述暂堵剂承压强度不高的问题。
[0013]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0014]一种高强度高温酸压暂堵剂，包括如下重量份的成分：
[0015][0016][0017]本方案的原理和优点为：本方案的暂堵剂以环境友好型树脂聚乙烯醇、聚乳酸为基料，配以无机盐、复合增塑剂、硅烷偶联剂、交联剂、辅助改性剂，通过共混挤出加工改性得到高强度高温酸压暂堵剂。
[0018]1、通过添加无机盐，改善暂堵剂酸性条件下的溶解性，有效调控暂堵剂的溶解时间，以满足快速施工的要求；
[0019]2、通过添加复合增塑剂，可破坏聚乙烯醇和聚乳酸分子间作用力，降低了熔融塑化加工温度，提高了无机盐和聚合物间的相容性，改善了聚合物间力学性能，提高了暂堵剂的承压性能；
[0020]3、通过添加交联剂、硅烷偶联剂和辅助改性剂可使溶解过程中分子内和分子间产生一定交联作用，使暂堵颗粒之间产生桥接作用，从而使溶胀的暂堵剂交联成团，提高了暂堵剂的封堵性能；克服了纯有机树脂暂堵剂高温酸溶过程中很快变软发粘，凝胶碳化，无法完全溶解，造成的施工风险。
[0021]4、该高强度高温酸压暂堵剂的密度为1.30
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1.50g/cm3，粒径为7
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10目、10
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20目、
20
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80目和80
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140目，承压强度为≥40MPa，适用温度为90
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150℃，室温下模拟填砂管承压强度达48.9MPa。
[0022]综上，该高强度高温酸压暂堵剂承压强度高；初期溶解率低，随着暂堵剂在酸性条件下的溶解，溶胀的暂堵剂交联成团，提高了暂堵剂的封堵性能；溶解过程中分散性好；后期溶解速度快；耐高温；原料价廉易得；制备工艺简单，便于磨粉加工。
[0023]优选的，作为一种改进，所述无机盐包括碳酸钙2
‑
6份和无机盐组分A，所述无机盐组分A选自氯化钠5
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15份、氯化钾5
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10份、碳酸钠1
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5份中的一种或几种。
[0024]有益效果：氯化钠、氯化钾、碳酸钠和碳酸钙可调节暂堵剂在酸性条件的溶解性能，有效调节暂堵剂的溶解时间，通过无机盐的用量和配比可调控暂堵剂完全溶解时间；并且可使不同粒径暂堵剂的完全溶解时间相当，满足不同尺寸孔隙的储层，适用范围更广；同时碳酸钙可提高暂堵剂的承压强度。
[0025]优选的，作为一种改进，所述复合增塑剂选自新戊二醇0.01
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0.05份、季戊四醇0.01
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0.05份、三乙醇胺0.02
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0.06份中至少两种。
[0026]有益效果：新戊二醇、季戊四醇和三乙醇胺对暂堵剂的熔融塑化性能起到协同增效的作用。
[0027]优选的，作为一种改进，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度高温酸压暂堵剂，其特征在于：包括如下重量份的成分：2.根据权利要求1所述的一种高强度高温酸压暂堵剂，其特征在于：所述无机盐包括碳酸钙2
‑
6份和无机盐组分A，所述无机盐组分A选自氯化钠5
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15份、氯化钾5
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10份、碳酸钠1
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5份中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种高强度高温酸压暂堵剂，其特征在于：所述复合增塑剂选自新戊二醇0.01
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0.05份、季戊四醇0.01
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0.05份、三乙醇胺0.02
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0.06份中至少两种。4.根据权利要求1所述的一种高强度高温酸压暂堵剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自KH550 0.02
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0.1份、KH560 0.02
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0.1份、KH792 0.02
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0.1份中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种高强度高温酸压暂堵剂，其特征在于：所述交联剂选自酚醛树脂0.02
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0.1份、壳聚糖0.02
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0.1份中的一种或两种。6.根据权利要求1所述的一种高强度高温酸压暂堵剂，其特征在于：所述辅助改性剂选自丙烯酰胺0.1
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0.5份、淀粉粘合剂0.1
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0.5份中的一种或两...

【专利技术属性】
技术研发人员：任山，郭建春，冷长松，张绍桃，苟波，刘斌，王混，马应娴，曾韦，路千里，覃明，刁素，唐朝钧，雷欣，蒋尧，
申请(专利权)人：成都劳恩普斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：