一种覆膜固体酸暂憋剂制备及其对应的暂堵造分支缝方法技术

本发明专利技术公开了一种覆膜固体酸暂憋剂制备及其对应的暂堵造分支缝方法，涉及石油天然气工程技术领域。包括以下步骤：S10、制备不同粒径的固体酸，所述粒径N粒径范围为N、2.5N及5N；S20、配置海藻酸钠溶液；S30、将S10所述固体酸与所述海藻酸钠溶液混合均匀得到海藻酸钠固体酸混合物，将所述海藻酸钠固体酸混合物分组，静置，海藻酸钠溶液变为海藻酸钠膜包覆在固体酸外侧得到海藻酸钠固体酸膜；S40、将所述海藻酸钠固体酸膜放入氯化钙溶液中，固化；S50、将固化后的海藻酸钠固体酸膜放入烘箱烘干，得到覆膜固体酸暂憋剂。本发明专利技术配置的覆膜固体酸暂憋剂，相比于常规暂堵剂，不需要添加降解材料进行解堵，酸溶于水，解堵快，固体酸能溶解形成酸液，解除暂憋。解除暂憋。解除暂憋。

【技术实现步骤摘要】
一种覆膜固体酸暂憋剂制备及其对应的暂堵造分支缝方法


[0001]本专利技术涉及石油天然气工程领域，具体涉及一种覆膜固体酸暂憋剂制备及其对应的暂堵造分支缝方法。

技术介绍

[0002]随着社会日新月异的发展，人们对油气资源的需求与我国油气田开发的产量之间的矛盾愈加明显。水力压裂是开采油气资源的主要形式，为进一步提高油气井产量，转向压裂可以通过封堵老缝，改变压力方向，制造新的裂缝及缝网，达到增产的作用。在转向压裂中，暂堵剂起着至关重要的作用。现有的暂堵剂基本上都达到了承压强度和封堵性能好的特点，降解方面大多需要借助外力，通过加酸等方式。温控型暂堵剂是现如今研究的一大热门，温度是暂堵剂降解快慢的主要原因。在低温下，传统材料降解时间过长，会增加施工时间，耗费更多人力物力。地层温度并不能刚好达到材料降解的最佳温度，该类型暂堵剂仍未达到快速降解的目的。
[0003]暂堵剂在主缝中形成的封堵段不能快速解堵是主缝与纵向裂缝不能同时进行压裂的主要原因，制备快速暂憋
‑
解憋的暂憋剂是改变原本转向压裂方式及提高压裂效率的关键。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种覆膜固体酸暂憋剂制备及其对应的暂堵造分支缝方法，本专利技术提供如下技术方案：一种覆膜固体酸暂憋剂制备方法，包括以下步骤：
[0005]S10、制备不同粒径的固体酸，所述粒径N粒径范围为N、2.5N及5N；
[0006]S20、配置海藻酸钠溶液；
[0007]S30、将S10所述固体酸与所述海藻酸钠溶液混合均匀得到海藻酸钠固体酸混合物，将所述海藻酸钠固体酸混合物分组，静置，优选时间为10
‑
20min，海藻酸钠溶液变为海藻酸钠膜包覆在固体酸外侧得到海藻酸钠固体酸膜；
[0008]固体酸不会溶于海藻酸钠溶液中，海藻酸钠溶液需要完全浸没固体酸。
[0009]S40、将所述海藻酸钠固体酸膜放入氯化钙溶液中，固化；
[0010]S50、将固化后的海藻酸钠固体酸膜放入烘箱烘干，得到覆膜固体酸暂憋剂。
[0011]海藻酸钠固体酸膜放入氯化钙溶液中，不属于溶液配置，能浸没表面覆盖海藻酸钠膜的固体酸即可。
[0012]烘箱条件优选的70℃，3
‑
6h。
[0013]优选的，所述固体酸原料由ZrOCl2·
8H2O、TiCl4、氨水以及硫酸制备。
[0014]优选的，所述所述固体酸制备方法包括：
[0015]S11、将ZrOCl2·
8H2O与TiCl4按照1：1
‑
2的质量比均匀溶于蒸馏水中，得到ZrOCl2·
8H2O与TiCl4溶液，将所述ZrOCl2·
8H2O与TiCl4溶液烧杯放于超声波震荡器中震
荡；优选时间为30
‑
60min。
[0016]S12、在所述ZrOCl2·
8H2O与TiCl4溶液中加入氨水，调整PH值，所述PH值为9
‑
10；
[0017]S13、将S12产物在常温放置8
‑
15h，过滤，得到固体，放入干燥箱干燥10
‑
14h，得到固体；
[0018]S14、将S13所述固体通过滤网研磨得到固定粒径固体；
[0019]S15、将S13放入硫酸溶液浸泡，抽滤，将抽滤后产物放置马弗炉烘焙，取出冷却至室温，得到固体酸。
[0020]优选的，所述硫酸溶液浓度0.2
‑
1mol
·
L
‑1，所述马弗炉温度为400
‑
600℃，烘焙时间为3
‑
6h。
[0021]优选的，所述ZrOCl2·
8H2O、TiCl4与蒸馏水按照1：1
‑
2：50质量比混合。
[0022]优选的，所述海藻酸钠溶液质量浓度为3％
‑
10％，所述氯化钙溶液浓度为3％
‑
8％，所述固化时间为5
‑
15min。
[0023]优选的，所述每组海藻酸钠固体酸混合物包含固体酸数量3
‑
5个。
[0024]优选的，所述粒径N为8，粒径范围为8目、20目以及40目。
[0025]根据上述任一一种覆膜固体酸暂憋剂制备方法制备的覆膜固体酸暂憋剂，所述覆膜固体酸暂憋剂包括外膜和固体酸。
[0026]为优化暂堵剂的降解性能，利用固体酸能在液体中快速溶解的特点，实现快速解堵的目的。利用固体酸作为暂憋剂，还能够溶蚀孔壁和裂缝表面，增大孔径和扩大裂缝，提高地层渗流能力，达到了酸压的效果。
[0027]根据上述任一一种覆膜固体酸暂憋剂制备方法制备的覆膜固体酸暂憋剂的暂堵造分支缝方法，包括：
[0028]S60、暂憋造缝：将所述覆膜固体酸暂憋剂加入前置液中，加压，所述覆膜固体酸暂憋剂中膜溶解，所述固体酸暴露，所述固体酸到达主裂缝内堆积形成暂憋段，持续注入前置液，压力转向裂缝两侧，形成纵向的分支缝；
[0029]前置液是压裂液的一种，是石油工程领域水力压裂技术的专用技术词。前置液的配制在各油田施工中会有区别。
[0030]在压裂过程中，暂憋剂的投加时机参照施工压力曲线，当套压稳定在20Mpa时，地层中主缝正在形成，将暂憋剂以3
‑
5m3/min的排量加入，混入前置液中送入主缝，当套压以0.5Mpa/s的速度上升时，暂憋剂已在主缝端部形成暂憋段并开始憋压造缝。当套压达到50Mpa不变时，分支缝已经压裂完毕，不增大压力的情况下，无法再继续扩大。当套压开始以1Mpa/s的速度下降时，暂憋剂形成的暂憋段开始解除暂憋，固体酸正在溶解，主缝继续扩展。当套压降到20Mpa不变时，继续第二轮暂憋剂投加，造第二轮分支缝。按如此步骤重复，直至达到施工目的。(压裂数据仅供参考)
[0031]解除暂憋过程根据施工压力曲线判断，暂憋造缝过程也是根据施工压力曲线判断。结束时机以实际用量为准。
[0032]投加量：暂憋剂的投加量根据地层实际情况进行投加，运用数学公式，保证即达到有效暂憋的效果，又不浪费暂憋剂，节约生产成本的目的。
[0033]Q
n
＝L
·
W
·
H
·
【1/η1+(n
‑
1)
·
η2】
[0034]Q
n
‑
暂憋剂投加量，m3；L
‑
预设暂憋段封堵裂缝长度，m；W
‑
暂憋段裂缝宽度，m；H
‑
暂
憋段裂缝高度，m；η1‑
实际暂憋剂用量形成暂憋段成功率，80％～90％；η2‑
暂憋剂经过分支缝的损失率，10～20％；n
‑
形成第n次暂憋段。
[0035]S70、解除暂憋：所述固体酸封堵主裂缝端部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种覆膜固体酸暂憋剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、制备不同粒径的固体酸，所述粒径N粒径范围为N、2.5N及5N；S20、配置海藻酸钠溶液；S30、将S10所述固体酸与所述海藻酸钠溶液混合均匀得到海藻酸钠固体酸混合物，将所述海藻酸钠固体酸混合物分组，静置，海藻酸钠溶液变为海藻酸钠膜包覆在固体酸外侧得到海藻酸钠固体酸膜；S40、将所述海藻酸钠固体酸膜放入氯化钙溶液中，固化；S50、将固化后的海藻酸钠固体酸膜放入烘箱烘干，得到覆膜固体酸暂憋剂。2.如权利要求1所述的一种覆膜固体酸暂憋剂制备方法，其特征在于，所述固体酸原料由ZrOCl2·
8H2O、TiCl4、氨水以及硫酸制备。3.如权利要求2所述的一种覆膜固体酸暂憋剂制备方法，其特征在于，所述所述固体酸制备方法包括：S11、将ZrOCl2·
8H2O与TiCl4按照1：1
‑
2的质量比均匀溶于蒸馏水中，得到ZrOCl2·
8H2O与TiCl4溶液，将所述ZrOCl2·
8H2O与TiCl4溶液烧杯放于超声波震荡器中震荡；S12、在所述ZrOCl2·
8H2O与TiCl4溶液中加入氨水，调整PH值，所述PH值为9
‑
10；S13、将S12产物在常温放置8
‑
15h，过滤，得到固体，放入干燥箱干燥10
‑
14h，得到固体；S14、将S13所述固体通过滤网研磨得到固定粒径固体；S15、将S13放入硫酸溶液浸泡，抽滤，将抽滤后产物放置马弗炉烘焙，取出冷却至室温，得到固体酸。4.如权利要求3所述一种覆膜固体酸暂憋剂制备方法，其特征在于，所述硫酸溶液浓度0.2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘顺，周志祥，潘博升，杜恒毅，赵轩，张亚龙，黄凯，王宗振，王海洋，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：