[發(fā)明專利]油氣田作業(yè)用的可降解樹脂材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510408908.0
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN105086969A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周福建;王旻;周志澎;周翠紅;左潔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京);北京科麥?zhǔn)擞吞锘瘜W(xué)劑技術(shù)有限公司
• 主分類號: C09K8/50
• 分類號: C09K8/50;C09K8/74;C09K8/03
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣田作業(yè)用的可降解樹脂材料及其制備方法，屬于石油天然氣開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在油氣田各種施工作業(yè)中，如鉆井、完井、修井或增產(chǎn)作業(yè)過程中，廣泛使用降濾失材料來降低工作液對儲層的侵入，減少其對儲層的傷害。使用的降濾失劑對儲層裂縫、孔隙進(jìn)行堵塞，從而降低工作液侵入，封堵儲層的孔隙喉道、裂縫，待作業(yè)完成后，這些封堵材料也同樣堵住了油氣從儲層流入井筒，對儲層帶來傷害。

為了降低降濾失劑對儲層帶來傷害，通常使用暫堵性材料，在施工作業(yè)完成后暫堵性的降濾失劑會自行溶解、降解而消失，這是油田工程科技人員一直追求的目標(biāo)。

經(jīng)常使用的暫堵劑主要有水溶性、酸溶性和油溶性三類。水溶性有聚合物類，如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等，水溶性無機鹽類主用于飽和鹽水體系中，如氯化鉀、氯化鈉等鹽粒。酸溶性主要是碳酸鈣顆粒，待施工作業(yè)完成后，使用鹽酸來解除。油溶性的暫堵劑主要是一些樹脂材料，如C6-C10的樹脂，瀝青等。

但這些暫堵性材料均存在一些缺點和不足，水溶性暫堵材料，其攜帶液需要是有機烴類，且在作業(yè)完成后，需要地層中有足夠量的水，在后續(xù)排液過程中，地層的產(chǎn)出水將其溶解，解除其暫堵，疏通油氣通道，如果地層沒有足夠的水，或地層壓力不足，沒有足夠的水產(chǎn)出，就需要后續(xù)在向地層中擠注水，來溶解這些水溶性暫堵材料，經(jīng)常無法完全將其溶解解除，給地層帶來一定的損害；酸溶性暫堵材料，在完成暫堵作業(yè)功能后，需要注入酸液對其暫堵材料進(jìn)行酸溶，解除其堵塞，對于酸敏性儲層不適合，就是非酸敏性儲層，也要增加一次作業(yè)，增加作業(yè)費用，由于無法保證酸液對所有的暫堵材料充分浸泡，導(dǎo)致無法完全將其溶解，解除其油氣通道的堵塞；對于油溶性暫堵材料，首先不適用氣井，其二，就是油井，由于地層原油只是對暫堵的前緣接觸，當(dāng)溶解達(dá)到飽和時，主要靠擴散對流，來實現(xiàn)緩慢溶解，這導(dǎo)致接觸時間長，且不充分，對地層存在一定的損害。

基于現(xiàn)有的暫堵材料存在以上的不足，需要發(fā)明能在地層中僅靠地層溫度就可以降解的材料。由于油氣藏埋深不同，因此，油氣井的井底溫度也不同，如大慶油田主力儲層埋深只有1000-1600米，井底溫度只有50-60℃，如塔里木油田塔中、塔北、庫車山前等油氣藏，埋深5000-8000米，井底溫度為130-180℃，這就要求可降解材料在不同溫度條件下可以降解。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供油氣田作業(yè)用的可降解樹脂材料及其制備方法。該可降解樹脂材料是在地層溫度下就可以降解的新型材料，在油氣田各種施工作業(yè)中能夠起到暫堵等作用，對地層零傷害。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了油氣田作業(yè)用的可降解樹脂材料的制備方法，其包括以下步驟：使聚合物和擴鏈劑進(jìn)行熔融混煉反應(yīng)(優(yōu)選是在氮氣保護(hù)下進(jìn)行的)，制備得到樹脂合金，即為所述的油氣田作業(yè)用的可降解樹脂材料，其中所述聚合物包括聚羥基乙酸(PGA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚-3-羥基丁酸酯(PHA)中的兩種或三種。

在上述的制備方法中，優(yōu)選地，以所述聚合物的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述聚合物由5-95％的聚羥基乙酸和5-95％的聚丁二酸丁二醇酯組成(二者之和為100％)；或者由5-95％聚羥基乙酸和5-95％的聚-3-羥基丁酸酯組成(二者之和為100％)；或者由5-95％的聚丁二酸丁二醇酯和5-95％的聚-3-羥基丁酸酯組成(二者之和為100％)；或者由5-80％的聚丁二酸丁二醇酯、5-50％的聚羥基乙酸和5-80％的聚-3-羥基丁酸酯組成(三者之和為100％)。

在本發(fā)明中，通過使聚羥基乙酸、聚丁二酸丁二醇酯與聚-3-羥基丁酸酯中的兩種或三種與擴鏈劑進(jìn)行熔融混煉而形成的樹脂合金具有新的結(jié)構(gòu)，其力學(xué)性能、化學(xué)性能均發(fā)生改變。通過調(diào)整各聚合物的比例，能夠形成一定比例多段鑲嵌的結(jié)構(gòu)，以得到不同強度、不同溫度降解的材料，滿足不同深度油氣田的不同施工目的的暫堵材料的要求。

在上述的制備方法中，優(yōu)選地，所述聚羥基乙酸的重均分子量(Mw)為1萬-12萬(更優(yōu)選采用聚羥基乙酸切片)；所述聚丁二酸丁二醇酯的重均分子量為1萬-25萬(更優(yōu)選采用聚丁二酸丁二醇酯切片)；所述聚-3-羥基丁酸酯的重均分子量為1萬-8萬(更優(yōu)選采用聚-3-羥基丁酸酯切片)。