一种用于配合油井滑套使用的可控型可溶球制造技术

本发明专利技术公开了一种用于配合油井滑套使用的可控型可溶球，其通过以下步骤制备得到：S1、制备金属可溶球；S2、制备可控降解膜液：S2

【技术实现步骤摘要】
一种用于配合油井滑套使用的可控型可溶球


[0001]本专利技术涉及油气田开发
，特别涉及一种用于配合油井滑套使用的可控型可溶球。

技术介绍

[0002]滑套作为一种可以沟通/隔离油气井与地层流体的井下工具，广泛应用于油田分段压裂作业中，可溶球是油田井下分层分段压裂重要的封堵工具之一，依靠可溶球与滑套中的球座配合实现滑套开启和可溶球的封堵实现分层分段压裂。
[0003]可溶球的主要作用是在压裂施工时与滑套配合提供可靠的层间封隔，施工结束后则要求可溶球能够在井下环境中及时快速自行溶解，以使井道打通，供油气顺畅地从井道喷出，实现开采。但是不同的油井情况会时压裂施工时长不一，且有些气、油井在压裂施工后，不需要及时开采气、油，需要等待一定时间，从3、5天到1
‑
2个月不等，这就要求此种情况下可溶球的降解时间可调节，且可调节的时间跨度应当足够大，以便于满足不同的封隔时间需求；在封隔时间内，可溶球需要能够在高温、高压、含Cl
‑
离子等复杂的井下环境中保持稳定的封隔效果，当过了封隔时间后，可溶球则应当能够快速降解，从而提高施工效率。所以，对可控型可溶球提出的主要功能需求是：1）可调控的降解时间跨度应当足够大；2）在封隔时间内能耐温、耐压、耐腐，保持稳定，过了封隔时间后能够快速降解。
[0004]可降解的金属可溶球被广泛应用，其通常采用可降解的镁合金、铝合金或锌合金等材料制备而成，为了既满足一定的机械强度又实现降解时间的可控，会使得金属可溶球的成分相对复杂，例如专利CN104651691B公开的快速降解镁合金材料及其制造方法和应用、专利CN111304511B公开的一种油气开采用镁合金材料及其制备方法和应用等；且由于各成分相互作用的机理复杂、一些成分对机械强度与降解时间均有影响等原因，使得其降解时间的控制实现存在较大难度，尤其是在大范围时间跨度下的调控。
[0005]所以，现在有必要对现有技术进行改进，以提高一种更可靠的方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于配合油井滑套使用的可控型可溶球。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种用于配合油井滑套使用的可控型可溶球，其通过以下步骤制备得到：S1、制备金属可溶球；S2、制备可控降解膜液：S2
‑
1、将GO粉末分散于无水乙醇中制得GO分散液；S2
‑
2、将聚乳酸溶于溶剂中制得聚乳酸溶液；S2
‑
3、将GO分散液、纳米CaCO3粉末、纳米磷酸锆粉末、降解调节剂和戊二醛加入到聚乳酸溶液中，搅拌，得到可控降解膜液；
S3、将可控降解膜液均匀喷涂在所述步骤S1制得的金属可溶球表面形成厚度为0.1mm
‑
6mm的可控降解层，干燥，即得所述可控型可溶球。
[0008]优选的是，所述降解调节剂通过以下方法制备得到：1）制备介孔二氧化硅纳米微球：2）修饰氨基：将介孔二氧化硅纳米微球分散在甲苯中，加入氨基硅烷偶联剂，加热条件下回流反应，反应结束后离心，固体产物用乙醇清洗，冷冻干燥；3）制备活性氧化合物：将过氧化氢和甲酰胺混合反应，反应结束后冷却结晶，留结晶后的母液；4）负载活性氧化合物：将步骤2）的产物分散到步骤3）中结晶后的母液中，反应，得到负载活性氧化合物的介孔二氧化硅纳米微球；5）包覆隔绝层：向步骤4）的产物中加入聚丙烯酰胺的水溶液，搅拌，反应，反应结束后离心，固体产物冷却干燥，在介孔二氧化硅纳米微球表面包覆形成聚丙烯酰胺隔绝层，得到所述降解调节剂。
[0009]优选的是，所述降解调节剂通过以下方法制备得到：1）制备介孔二氧化硅纳米微球：2）修饰氨基：将介孔二氧化硅纳米微球分散在甲苯中，加入氨基硅烷偶联剂，55
‑
75℃下回流6
‑
18h，反应结束后离心，固体产物用乙醇清洗，冷冻干燥；3）制备活性氧化合物：将过氧化氢和甲酰胺混合反应25
‑
60min，反应结束后冷却结晶，留结晶后的母液；4）负载活性氧化合物：将步骤2）的产物分散到步骤3）中结晶后的母液中，反应24
‑
60h，得到负载活性氧化合物的介孔二氧化硅纳米微球；5）包覆隔绝层：向步骤4）的产物中加入聚丙烯酰胺的水溶液，搅拌，反应30
‑
90min，反应结束后离心，固体产物冷却干燥，在介孔二氧化硅纳米微球表面包覆形成聚丙烯酰胺隔绝层，得到所述降解调节剂。
[0010]优选的是，所述步骤1）具体包括：1
‑
1）将CTAB、无水乙醇和去离子水混合，搅拌均匀；1
‑
2）搅拌状态下向步骤1
‑
1）得到的溶液中滴加氨水和TEOS，持续搅拌下反应；1
‑
3）反应结束后离心，固体产物用乙醇和去离子水清洗；1
‑
4）将步骤1
‑
3）得到的产物分散在硝酸铵的乙醇溶液中，水浴搅拌反应，离心，固体产物用乙醇洗涤，真空干燥，得到介孔二氧化硅纳米微球。
[0011]优选的是，所述步骤1）具体包括：1
‑
1）将CTAB、无水乙醇和去离子水混合，搅拌均匀；1
‑
2）搅拌状态下向步骤1
‑
1）得到的溶液中滴加氨水和TEOS，持续搅拌下反应2
‑
6h；1
‑
3）反应结束后离心，固体产物用乙醇和去离子水清洗；1
‑
4）将步骤1
‑
3）得到的产物分散在硝酸铵的乙醇溶液中，60
‑
80℃水浴搅拌8
‑
10小时，离心，固体产物用乙醇洗涤，真空干燥，得到介孔二氧化硅纳米微球。
[0012]优选的是，所述步骤S2具体包括：S2
‑
1、将GO粉末分散于无水乙醇中，超声分散0.5
‑
3h，制得GO分散液；
S2
‑
2、将聚乳酸溶于溶剂中制得聚乳酸溶液；S2
‑
3、将GO分散液、纳米CaCO3粉末、纳米磷酸锆粉末、降解调节剂和戊二醛加入到聚乳酸溶液中，搅拌0.5
‑
4h，得到可控降解膜液；S3、将可控降解膜液均匀喷涂在所述步骤S1制得的金属可溶球表面形成厚度为0.05mm
‑
2mm的可控降解层，干燥12
‑
48h，即得所述可控型可溶球。
[0013]优选的是，所述步骤S2
‑
3制备控降解膜液的原料中，按质量分数计包括0.02
‑
0.1%的GO分散液、3
‑
12%的纳米CaCO3粉末、0.5
‑
5%的磷酸锆粉末、2
‑
16%的降解调节剂、0.4
‑
3%的戊二醛以及余量的聚乳酸溶液。
[0014]优选的是，所述金属可溶球为可降解的镁合金可溶球或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于配合油井滑套使用的可控型可溶球，其特征在于，其通过以下步骤制备得到：S1、制备金属可溶球；S2、制备可控降解膜液：S2
‑
1、将GO粉末分散于无水乙醇中制得GO分散液；S2
‑
2、将聚乳酸溶于溶剂中制得聚乳酸溶液；S2
‑
3、将GO分散液、纳米CaCO3粉末、纳米磷酸锆粉末、降解调节剂和戊二醛加入到聚乳酸溶液中，搅拌，得到可控降解膜液；S3、将可控降解膜液均匀喷涂在所述步骤S1制得的金属可溶球表面形成厚度为0.1mm
‑
6mm的可控降解层，干燥，即得所述可控型可溶球。2.根据权利要求1所述的用于配合油井滑套使用的可控型可溶球，其特征在于，所述降解调节剂通过以下方法制备得到：1）制备介孔二氧化硅纳米微球：2）修饰氨基：将介孔二氧化硅纳米微球分散在甲苯中，加入氨基硅烷偶联剂，加热条件下回流反应，反应结束后离心，固体产物用乙醇清洗，冷冻干燥；3）制备活性氧化合物：将过氧化氢和甲酰胺混合反应，反应结束后冷却结晶，留结晶后的母液；4）负载活性氧化合物：将步骤2）的产物分散到步骤3）中结晶后的母液中，反应，得到负载活性氧化合物的介孔二氧化硅纳米微球；5）包覆隔绝层：向步骤4）的产物中加入聚丙烯酰胺的水溶液，搅拌，反应，反应结束后离心，固体产物冷却干燥，在介孔二氧化硅纳米微球表面包覆形成聚丙烯酰胺隔绝层，得到所述降解调节剂。3.根据权利要求2所述的用于配合油井滑套使用的可控型可溶球，其特征在于，所述降解调节剂通过以下方法制备得到：1）制备介孔二氧化硅纳米微球：2）修饰氨基：将介孔二氧化硅纳米微球分散在甲苯中，加入氨基硅烷偶联剂，55
‑
75℃下回流6
‑
18h，反应结束后离心，固体产物用乙醇清洗，冷冻干燥；3）制备活性氧化合物：将过氧化氢和甲酰胺混合反应25
‑
60min，反应结束后冷却结晶，留结晶后的母液；4）负载活性氧化合物：将步骤2）的产物分散到步骤3）中结晶后的母液中，反应24
‑
60h，得到负载活性氧化合物的介孔二氧化硅纳米微球；5）包覆隔绝层：向步骤4）的产物中加入聚丙烯酰胺的水溶液，搅拌，反应30
‑
90min，反应结束后离心，固体产物冷却干燥，在介孔二氧化硅纳米微球表面包覆形成聚丙烯酰胺隔绝层，得到所述降解调节剂。4.根据权利要求1所述的用于配合油井滑套使用的可控型可溶球，其特征在于，所述步骤1）具体包括：1
‑
1）将CTAB、无水乙醇和去离子水混合，搅拌均匀；1
‑
2）搅拌状态下向步骤1
‑
1）得到的溶液中滴加氨水和TEOS，持续搅拌下反应；1
‑
3）反应结束后离心，固体产物用乙醇和去离子水清洗；
1
‑
4）将步骤1
‑
3）得到的产物分散在硝酸铵的乙醇溶液中，水浴搅拌反应，离心，固体产物用乙醇洗涤，真空干燥，得到介孔二氧化硅纳米微球。5.根据权利要求4所述的用于配合油井滑套使用的可控型可溶球，其特征在于，所述步骤1）具体包括：1
‑
1）将CTAB、无水乙醇和去离子水混合，搅拌均匀；1
‑
2）搅拌状态下向步骤1
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建华，童姜兵，刘巍，沈俊哲，朱继东，
申请(专利权)人：江苏康帕斯油气工程有限公司，
类型：发明
国别省市：