【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油田化学品，具体涉及一种中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、水平井体积压裂技术是非常规油气经济开发的有效手段，压裂形成复杂缝网、提高裂缝复杂程度是页岩储层获得工业油气流的关键。美国90％、中国95％以上的页岩气储层采用精细分段压裂改造工艺，但微地震监测技术、产液剖面测试技术、示踪剂测试技术等表明，约1/3的射孔簇因应力差异、套管变形等因素，没有得到充分改造，严重影响单井产量。
2、我国部分油田储层温度为20-90℃，最常用的油气井储层为30℃和80℃。近些年，油田对暂堵施工所使用的暂堵剂，取得了一定效果，但使用的暂堵剂种类偏少，突破压力较低。而国外的产品虽然性能优良，暂堵效果好，但成本过高，不能大规模在油田使用。例如slic frac是美国thru tubing solutions公司的一项专利技术，它可以选择性地伴随压裂液泵入未改造的地层，有效地提高储层改造体积，减少因改造不均造成的井间干扰，降低压裂对桥塞用量的需求，节约作业时间及费用，适用于新完钻井、套变井及重复压裂等井的压裂改造。由于技术保护等原因，此项技术尚未引入国内，目前国内无类似授权专利或技术规模化应用。常规暂堵剂产品主要采用粉末、颗粒、纤维或球状体复配，通过不同组合、加量等方式实现。存在暂堵组合方式及加量多凭经验，封堵效率低，无法满足不同射孔炮眼形状的封堵要求。
3、因此，需要一种国产化中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，满足油田20-90℃储层转向压裂需求，需要具备优良的封堵压力，溶解后残渣含量低，易于
技术实现思路
1、为有效地提高储层改造体积，解决射孔簇因应力差异、套管变形等因素，导致没有得到充分改造，严重影响单井产量的技术难题，本专利技术提供了一种中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂及其制备方法与应用。本专利技术所提供的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂可解决油田20-90℃中低储层转向压裂，暂堵剂种类偏少，突破压力较低等问题。
2、本专利技术所提供的技术方案如下：
3、一种中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，包括内核绳结与外壳，所述内核绳结包括以下重量份的各组分：65～75重量份聚乙烯醇、0.01-1重量份无机成核剂、0.01-1重量份成核分散剂、0.01-3重量份抗氧剂、20～30重量份抗水解稳定剂。
4、上述技术方案，具有全可降解的特性，可用于制备在20-90℃储层的炮眼暂堵剂，可具备优良的封堵压力，溶于水无残渣，可减少对地层伤害。
5、具体的，所述内核绳结中聚乙烯醇的分子量5-30万道尔顿，聚合度1000-3000、醇解度70％-99％、细度20目-200目的粉料。
6、具体的，所述内核绳结中所述无机成核剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米碳酸钙或纳米氧化石墨烯中的一种或多种复配体。
7、具体的，所述内核绳结中成核分散剂为np-10。
8、具体的，所述内核绳结中抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
9、所述内核绳结中抗水解稳定剂在20-40℃、40-50℃、60-70℃、80-90℃不同温度储层封堵对应的配方如下：
10、20-40℃储层封堵对应的所述抗水解稳定剂为硬脂酸、硬脂酸乳化剂ae-96和聚乙二醇-400的复配增塑剂，优选的，三者的重量比为1:1:1；
11、40-50℃储层封堵对应的所述抗水解稳定剂为丙三醇和柠檬酸的复配增塑剂，优选的，两者的重量比为70:30；
12、60-70℃储层封堵对应的所述抗水解稳定剂为季戊四醇和硼酸的复配增塑剂，优选的，两者的重量比为80:20；
13、80-90℃储层封堵对应的所述抗水解稳定剂为甘露醇、戊二醛和尿素的复配增塑剂，优选的，三者的重量比为70:20:10。
14、具体的，所述外壳材料为聚乙烯醇、淀粉、醋酸纤维素或固体石蜡中的任意一种或两种以上的组合。这样的材料同样可以在20-90℃下自降解，并崩解成微颗粒后溶于水中。
15、具体的，内核绳结的直径为10-25mm；绳结两端绳头的长度为30-80mm；所述外壳的外径为20-35mm；外壳的壁厚为1-3mm
16、优选的，所述内核绳结的材料为由65～75重量份聚乙烯醇、0.01-1重量份无机成核剂、0.01-1重量份成核分散剂、0.01-3重量份抗氧剂、20～30重量份抗水解稳定剂通过熔融纺丝制备得到的中低温聚乙烯醇水溶性纤维。
17、本专利技术还提供了上述中低温聚乙烯醇水溶性纤维的制备方法，包括以下步骤：按照配方的量，将65～75重量份聚乙烯醇、0.01-1重量份无机成核剂、0.01-1重量份成核分散剂、0.01-3重量份抗氧剂、20～30重量份抗水解稳定剂加入到双螺杆挤出机中充分熔融后，熔体经过纺丝组件处理，并从喷丝板中喷出，通过熔融纺丝成细丝，细丝经吹风冷却，得到聚乙烯醇初生纤维，再将聚乙烯醇初生纤维依次经过拉伸、定型和干燥，得到所述的中低温聚乙烯醇水溶性纤维。
18、具体的：
19、螺杆的各区温度为：进料段40～60℃，熔融段150～200℃，压缩段150～200℃和计量段150～200℃；
20、喷丝板温度为180℃～200℃；
21、熔融纺丝成的细丝为150d；
22、冷却风的温度为30～70℃；
23、纤维在100-130℃进行3.5-4倍拉伸；
24、纤维在100-160℃烘箱中进行松弛热定型；
25、纤维干燥温度为70-100℃。
26、本专利技术还提供了中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂的制备方法，包括以下步骤：
27、1)采用注射成型的方式制备所述外壳的两个半边；
28、2)按照配方的量，将所述聚乙烯醇、无机成核剂、成核分散剂、抗氧剂、抗水解稳定剂熔融纺丝成150d的细丝，并制备成中低温聚乙烯醇水溶性纤维，然后将纤维加捻成为1200d细线，然后再将细线分别按照12、16、24、36股编织成为不同股数的绳，然后采用得到的不同股数的绳编织成为绳结状的绳结式的结构，接着将绳结两端的绳头打散；
29、3)将所述内核组装进所述外壳的两个半边中，并将两个半边固定连接成整个壳体，优选的，通过卡合或螺纹连接等方式，得到所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂。
30、通过上述方案，可以方便的制备出中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂。
31、本专利技术还提供了中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂的应用，作为油气井压裂开采炮眼暂堵剂。
32、具体的，作为20～90℃储层的炮眼暂堵剂。
33、本专利技术所提供的中低温自降解的豆荚式炮眼暂堵剂，可满足20-90℃中低储层，因改造不均造成的井间干扰，降低压裂对桥塞用量的需求，节约作业时间及费用，适用于新完钻井、套变井及重复压裂等井的压裂改造。
34、与现有技术相比本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，包括内核绳结与外壳，其特征在于，所述内核绳结包括以下重量份的各组分：65～75重量份聚乙烯醇、0.01-1重量份无机成核剂、0.01-1重量份成核分散剂、0.01-3重量份抗氧剂、20～30重量份抗水解稳定剂。
2.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于：所述内核绳结中聚乙烯醇的分子量5-30万道尔顿，聚合度1000-3000、醇解度70％-99％、细度20目-200目的粉料。
3.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于：所述内核绳结中抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
5.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于，所述内核绳结中抗水解稳定剂在20-40℃、40-50℃、60-70℃、80-90℃不同温度储层封堵对应的配方如下：
6.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于：
7.根据权利
8.一种中低温聚乙烯醇水溶性纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配方的量，将65～75重量份聚乙烯醇、0.01-1重量份无机成核剂、0.01-1重量份成核分散剂、0.01-3重量份抗氧剂、20～30重量份抗水解稳定剂加入到双螺杆挤出机中充分熔融后，熔体经过纺丝组件处理，并从喷丝板中喷出，通过熔融纺丝成细丝，细丝经吹风冷却，得到聚乙烯醇初生纤维，再将聚乙烯醇初生纤维依次经过拉伸、定型和干燥，得到所述的中低温聚乙烯醇水溶性纤维。
9.根据权利要求8所述的中低温聚乙烯醇水溶性纤维的制备方法，其特征在于：
10.一种根据权利要求1至7任一所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
11.一种权利要求1至7任一所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂在油气井压裂开采过程中的应用，其特征在于：作为20～90℃储层的炮眼暂堵剂。
...【技术特征摘要】
1.一种中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，包括内核绳结与外壳，其特征在于，所述内核绳结包括以下重量份的各组分：65～75重量份聚乙烯醇、0.01-1重量份无机成核剂、0.01-1重量份成核分散剂、0.01-3重量份抗氧剂、20～30重量份抗水解稳定剂。
2.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于：所述内核绳结中聚乙烯醇的分子量5-30万道尔顿，聚合度1000-3000、醇解度70％-99％、细度20目-200目的粉料。
3.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于：所述内核绳结中抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
5.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于，所述内核绳结中抗水解稳定剂在20-40℃、40-50℃、60-70℃、80-90℃不同温度储层封堵对应的配方如下：
6.根据权利要求1所述的中低温自降解豆荚式炮眼暂堵剂，其特征在于：
7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋其辉，方太安，杨向同，李东阳，董胜伟，付杨，范应璞，胡旭辉，毛长祥，贾兰君，薛清禹，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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