一种能够实现井带渗流的高强度暂堵剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种能够实现井带渗流的高强度暂堵剂及其制备方法，以重量份计，采用以下方法制备：取亲水性纳米材料均匀分散于溶剂中，后加入甘油烯丙基醚单体，搅拌或超声0.5

【技术实现步骤摘要】
一种能够实现井带渗流的高强度暂堵剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于采油助剂
，具体涉及一种能够实现井带渗流的高强度暂堵剂及制备该能够实现井带渗流的高强度暂堵剂的方法。

技术介绍

[0002]随着全国各大油田老油井的开发，油井产量逐渐降低，使用压裂手段提高油气产量、延长油井寿命是目前常用手段。在开展压裂作业之前，首先需要利用暂堵剂将原有裂缝封堵，在压裂作业完成后，暂堵剂逐渐解堵，能够避免堵剂对地层的损害。
[0003]井带渗流体积压裂是目前提出的一种较为新颖的压裂思路，其具体是指通过多次层间渗流转层、缝内渗流转向以及提高渗流质量的压裂模式，能够实现井带的纵向、横向精细化均衡改造，以最大限度沟通天然裂缝的压裂方式。在进行井带渗流体积压裂中，暂堵剂的优劣是较为重要的因素：是否能够满足长时间的压裂和井带改造需求，压裂后储层的渗透率恢复等都是井带渗流体积压裂所关注的。
[0004]暂堵剂通常分为油溶性暂堵剂、酸溶性暂堵剂以及水溶性暂堵剂，随着储层的开发，储层压力降低，含油率降低，因此，依靠原油对暂堵剂进行解堵的油溶性暂堵剂逐渐退出各大井场；同时，对于酸溶性暂堵剂，其需要向地层中注入大量酸液才能解堵，酸液不仅会腐蚀如井筒等井下工具，同时还会腐蚀储层，造成近井地带渗透率增大，注入暂堵剂的部位的渗透率同样增大，进一步加剧了储层的非均质性。因此，目前的水溶性暂堵剂应用范围较广。
[0005]目前，在环保压力下，部分压裂工艺考虑将压裂液直接滞留在储层中，达到减少返排或者零返排的效果，但是这些工艺需要经过长时间的焖井，根据具体的井况，其焖井时间通常为数天到数十天不等，因此，常规的暂堵剂就不能够满足这些要求。同时，随着超深井以及超高温井的逐渐开发，目前市面上的暂堵剂在高温条件下降解速度快，并不能够满足超深井对暂堵剂的要求，目前迫切需要一种解堵时间可控、解堵时间长、封堵强度高且具有耐温性的暂堵剂。

技术实现思路

[0006]为解决前述问题，本专利技术提出了一种制备能够实现井带渗流的高强度暂堵剂方法，该方法简单，制备的能够实现井带渗流的高强度暂堵剂的解堵时间长、解堵时间可控，同时具有封堵强度高、耐温性好的特点，能够用于井带渗流体积压裂。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种制备能够实现井带渗流的高强度暂堵剂的方法，以重量份计，包括以下步骤：取0.5
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2份亲水性纳米材料均匀分散于1000份溶剂中，后加入30
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50份甘油烯丙基醚单体，搅拌或超声0.5
‑
3h后，同时，在搅拌或超声过程中，尽量维持溶液的温度为室温，加入70
‑
100份丙烯酰胺类单体，搅拌使其溶解，在搅拌并持续通氮气的条件下，加入N,N
‑
亚甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯类化合物以及引发剂持续反应5
‑
12h，反应结束后，将其干燥即得；所述丙烯酸酯类化合物为丁二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二
醇二丙烯酸酯中的一种，所述N,N
‑
亚甲基丙烯酰胺和所述丙烯酸酯类化合物的质量比为1:5
‑
12，且所述N,N
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亚甲基丙烯酰胺为单体总质量的0.08％
‑
0.15％。
[0008]本专利技术的一种实施方式在于，所述亲水性纳米材料为亲水性纳米二氧化硅、亲水性纳米碳酸钙、石墨烯类纳米材料中的一种。
[0009]本专利技术的一种实施方式在于，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺。
[0010]本专利技术的一种实施方式在于，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酸、甲基丙烯酰胺中的一种以任意比例和丙烯酰胺的混合物。
[0011]进一步的实施方式中，所述丙烯酸、甲基丙烯酰胺中的一种和丙烯酰胺的重量比为0.5
‑
0.8:1。
[0012]本专利技术的一种实施方式在于，所述N,N
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亚甲基丙烯酰胺和所述丙烯酸酯类化合物的质量比为7:10。
[0013]本专利技术的一种实施方式在于，以重量比计，所述溶剂由1:0.8
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1.5的水和丙酮组成。
[0014]本专利技术的一种实施方式在于，所述引发剂为水溶性偶氮类引发剂、水溶性过氧化物引发剂中的一种，所述引发剂的加量为所述单体总质量的0.3％
‑
1.0％，本专利技术中的反应温度，可根据引发剂进行确定，在设置引发温度时，以引发剂的半衰期为8
‑
20h时的温度为宜。
[0015]本专利技术的一种实施方式在于，反应结束后，采用旋转蒸发仪对产物进行干燥。
[0016]本专利技术的另一个目的是公开一种能够实现井带渗流的高强度暂堵剂，以上述的任一所述的方法制备而成。该能够实现井带渗流的高强度暂堵剂可通过调整N,N
‑
亚甲基丙烯酰胺的量、N,N
‑
亚甲基丙烯酰胺和丙烯酸酯类化合物之间的比例，调整能够实现井带渗流的高强度暂堵剂的解堵时间。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术通过调整N,N
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亚甲基丙烯酰胺和丙烯酸酯类化合物两种交联剂的比例，使得本专利技术的能够实现井带渗流的高强度暂堵剂的解堵时间可调，其原理如下：丙烯酸酯类化合物为可降解交联剂，其在一定条件下会分解，N,N
‑
亚甲基丙烯酰胺为不可降解交联剂，将两者调整至一定的比例后，能够实现井带渗流的高强度暂堵剂首先会吸水膨胀，对裂缝形成初步封堵；随后由于丙烯酸酯类化合物的降解，能够实现井带渗流的高强度暂堵剂之间的网络空间逐步扩大，能够实现井带渗流的高强度暂堵剂继续膨胀，对裂缝的封堵更加牢固；在丙烯酸酯类化合物分解至一定程度后，由于丙烯酸酯类化合物的比例远大于N,N
‑
亚甲基丙烯酰胺，使得分子内的交联程度逐渐降低，最后崩溃，导致整个能够实现井带渗流的高强度暂堵剂开始降解，裂缝开始解堵。
[0019]同时，本专利技术通过设置丙烯酰胺和甘油烯丙基醚为聚合单体，其封堵率较高，能够达到96％以上，其解堵率较高，解堵率达到81％以上，在经过长时间降解后，其解堵率甚至能够达到89％，最终解堵后的残余凝胶较少，对地层的影响较小。
[0020]同时，本专利技术中加入了亲水性纳米材料，同时，在聚合前，首先将甘油烯丙基醚与亲水性纳米材料混合，使甘油烯丙基醚通过氢键能够吸附于亲水性纳米材料上，但由于甘油烯丙基醚的加量过大，因此，还有大部分的甘油烯丙基醚处于游离态，后续加入的丙烯酰胺类单体在交联剂、引发剂的作用下开始反应生成聚合物。在以亲水性纳米材料为核的情
况下，最终反应形成的暂堵剂的强度大大提高。
[0021]同时，本专利技术的暂堵剂，能够适应高温高盐条件，使其应用范围扩大。
[0022]同时，聚合物中的醚键以及羟基能够提高对岩层特别是页岩层的吸附性，使得本专利技术的暂堵剂在储层中成胶后的强度更高。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的技术方案和技术优点更加清楚，下面将结合实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备能够实现井带渗流的高强度暂堵剂的方法，其特征在于，以重量份计，包括以下步骤：取0.5
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2份亲水性纳米材料均匀分散于1000份溶剂中，后加入30
‑
50份甘油烯丙基醚单体，搅拌或超声0.5
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3h后，加入70
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100份丙烯酰胺类单体，搅拌使其溶解，在搅拌并持续通氮气的条件下，加入N,N
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亚甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯类化合物以及引发剂持续反应5
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12h，反应结束后，将其干燥即得；所述丙烯酸酯类化合物为丁二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯中的一种，所述N,N
‑
亚甲基丙烯酰胺和所述丙烯酸酯类化合物的质量比为1:5
‑
12，且所述N,N
‑
亚甲基丙烯酰胺为单体总质量的0.08％
‑
0.15％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲水性纳米材料为亲水性纳米二氧化硅、亲水性纳米碳酸钙、石墨烯类纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：时际明，蔡为立，安耀清，于思想，王志兴，
申请(专利权)人：西安维克特睿油气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：