[發明專利]緩交聯凝膠暫堵劑及其制備方法和組合物和應用

在審

• 申請號: 201710463327.6
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107286917A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 于培志;李圓;李雪寧;張顯文;王立軍
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）;中國石油集團長城鉆探工程有限公司;中油測井技術服務有限責任公司
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512;C09K8/508;E21B33/13
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 劉淼,嚴政

技術領域

本發明涉及油氣勘采封堵領域，具體地，涉及一種緩交聯凝膠暫堵劑及其制備方法和組合物和應用。

背景技術

井漏在油氣勘采工程中普遍存在，且目前為止沒有行之有效的解決辦法。在鉆井、固井、測井或修井過程中，一旦發生井漏，不僅拖延工期，還可能引起卡鉆、井噴、井塌等一些系列復雜情況，甚至嚴重的導致井眼報廢，造成重大經濟損失。

常規橋接堵漏材料及水泥封固在處理井漏過程中存在一定局限，前者需要與濾失裂縫有較好的匹配性才能發揮作用，且在高溫、高壓和強酸堿腐蝕的條件下，堵漏材料會發生腐蝕、碳化、變質等不良反應，致使橋接強度急劇下降，很容易造成堵漏失敗或二次漏失。而水泥封堵在碰到地層流體較多時(含水的異常高壓層)，會被地層流體稀釋，無法凝固而導致堵漏失敗。

聚合物凝膠堵漏是近年來逐漸發展完善起來的一類堵漏材料，現場應用中，交聯聚合物凝膠不受濾失通道限制，能夠在泵入過程中被高壓擠入濾失通道，達到堵漏的目的。并且由于聚合物凝膠具有成膠、破膠時間可控，承壓強度高，且對儲層污染小的特點，在對產層采用橋接封堵后施用于上部儲層以獲得新的產能；或對漏層進行隔離作業時，聚合物凝膠也有較高的應用價值。在施工過程中聚合物凝膠能在井筒中形成一段“智能膠塞”將需要修井的井段分離出來，從而既能防止在修井過程中對其他井段造成損害，又能降低施工風險。

Cr³⁺/聚丙烯酰胺聚合物凝膠體系是應用廣泛的一類凝膠體系，然而傳統Cr³⁺/聚丙烯酰胺聚合物體系存在成膠時間短，破膠時間短的弊端，使得其在現場作業時，較短的成膠時間難以保證凝膠順利注入工作井段的從而發揮作用，較短的破膠時間難以保證井下施工的順利進行；且傳統Cr³⁺/聚丙烯酰胺聚合物體系承壓能力較弱，并不適于深井作業。

CN104726078A公開了一種凝膠堵漏劑，其由以下重量百分比的原料制成：聚丙烯酸4％～8％，棉絲15％～25％，過硫酸銨0.05％～0.1％，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨1％～5％，木粉15％～25％，余量為丙烯酰胺。然而，該凝膠堵漏劑的原料中的棉絲和木粉為纖維素類材料，在高溫酸堿腐蝕條件下存在變質，碳化的可能性，容易導致堵漏失敗；并且，該堵漏劑未提到承壓強度與膠塞用量之間的關系，無法確認是否能應用于井筒封閉中液體膠塞。

CN105754566A公開了一種多糖聚合物堵水凝膠，配方為：多糖主劑2.5％～5％，交聯劑1％～2％，助溶劑1％～3％，成膠調節劑0％～10％，其余為水，組分總和100％。然而，該堵水凝膠成膠時間太長，不適合于惡性漏失，急堵的突發情況；此外，其主劑為多糖類物質，多糖類物質在地下高溫高壓環境容易變質及自動降解。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的凝膠暫堵劑成膠時間和破膠時間不適宜且承壓能力不高的缺陷，提供了一種成膠時間和破膠時間適宜且承壓能力較高的緩交聯凝膠暫堵劑及其制備方法和組合物和應用。

為了實現上述目的，本發明提供一種緩交聯凝膠暫堵劑組合物，其特征在于，該組合物含有部分水解的丙烯酰胺類聚合物、交聯劑和緩釋劑，

其中，所述部分水解的丙烯酰胺類聚合物的水解度為10％以上；

所述緩釋劑為有機羧酸和無機酸中的一種或多種。

本發明還提供了由上述組合物和水形成的緩交聯凝膠暫堵劑。

本發明還提供了上述緩交聯凝膠暫堵劑的制備方法，該方法包括：將組合物和水進行混合。

本發明還提供了上述緩交聯凝膠暫堵劑在油氣勘采中的應用。

本發明提供的緩交聯凝膠暫堵劑組合物，可以形成成膠時間和破膠時間適宜的凝膠，從而便于油氣勘采作業，特別是需要高承壓暫堵劑的深井作業。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍，這些數值范圍應被視為在本文中具體公開。

本發明提供一種緩交聯凝膠暫堵劑組合物，其特征在于，該組合物含有部分水解的丙烯酰胺類聚合物、交聯劑和緩釋劑，

其中，所述部分水解的丙烯酰胺類聚合物的水解度為10％以上；