[發明專利]一種屏蔽暫堵保護劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711180572.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108102622B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王增寶;紀圓;白英睿;趙修太;趙夢云;尚校森;李雪鵬;陳桾澤;陳安勝;何海峰;宋立陽
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: C09K8/516
• 分類號: C09K8/516
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 齊云

本發明涉及開采能源用暫堵劑領域，具體而言，涉及一種屏蔽暫堵保護劑及其制備方法。一種屏蔽暫堵保護劑，為有機酸固體顆粒依次包覆混合致孔劑的乙基纖維素和保護劑。本發明提供的屏蔽暫堵保護劑是一種致密碎屑巖儲層石油及天然氣開發過程中所用到的屏蔽暫堵保護劑，主要用于壓裂完井過程中的儲層保護。該屏蔽暫堵保護劑用于壓裂過程中，在壓差作用下形成屏蔽暫堵帶，減少壓裂液濾失進入地層，且在后期被包覆材料通過微孔的緩慢溶解釋放有助于壓裂液破膠，利于壓裂液返排。被包覆材料破膠劑溶解釋放后，柔性包覆層變成中空的柔性空殼，不具有支撐性，從暫堵表面剝離，隨著破膠后的壓裂液一起返排出來。施工結束后，地層無殘留，減少儲層傷害。

技術領域

本發明涉及開采能源用暫堵劑領域，具體而言，涉及一種屏蔽暫堵保護劑及其制備方法。

背景技術

致密碎屑巖儲層具有儲層物性差、孔喉半徑小、基質滲透率低等特點，由于其特殊性一般采用壓裂措施進行開采，而壓裂液作為壓裂改造油氣田的入井流體，在壓裂過程中會濾失進入儲層，容易造成水鎖、潤濕性反轉、粘土膨脹、分散運移等問題，最終導致儲層滲透率下降，甚至造成壓裂失敗。

目前針對壓裂液對儲層傷害問題一般為添加防水鎖劑、粘土穩定劑、降濾失劑等，分別有針對性的減少水鎖、粘土膨脹等問題，但效果不甚理想。隨著技術的深入發展，屏蔽暫堵保護技術大量應用于儲層保護，但這要求準確獲取地層孔喉直徑及分布，選取粒徑與地層孔喉直徑相匹配的暫堵劑進行封堵，而地層復雜性和分布的不規律性使匹配關系難以把握，若暫堵劑使用不當反而損害油氣儲層。眾多學者在屏蔽暫堵理論基礎上提出鑲嵌屏蔽暫堵技術，利用屏蔽劑可變形特點使其嵌入孔喉表面，在井壁表面形成屏蔽層從而阻止鉆井液、壓裂液流體和固相顆粒侵入儲層孔隙。這雖然不需要準確獲取地層孔喉直徑及分布，但由于是彈性體屏蔽劑，當儲層孔隙或外界壓力較大時，屏蔽劑會被擠入孔喉深處，造成孔隙堵塞，也會損害油氣儲層。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種屏蔽暫堵保護劑，粒徑可調節，對環境無污染，且具備破膠性能。

本發明的第二目的在于提供一種所述的屏蔽暫堵保護劑的制備方法，該方法制得的屏蔽暫堵保護劑性能優良。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種屏蔽暫堵保護劑，為有機酸固體顆粒依次包覆混合致孔劑的乙基纖維素和保護劑。

本發明提供的屏蔽暫堵保護劑，被包覆材料以有機酸固體顆粒為主，具備破膠性能的有機酸固體顆粒均可，如苯甲酸、水楊酸、鄰苯二甲酸和間苯二甲酸等；表面包覆材料為混合致孔劑的乙基纖維素，其熱穩定性好，能夠生成堅韌薄膜；混合的致孔劑為聚乙烯吡咯烷酮，遇水溶解后，使乙基纖維素生成的薄膜中含有一定的微孔；保護劑溶液是聚乙烯醇水溶液或明膠水溶液，具有生物可降解性。

該屏蔽暫堵保護劑是一種致密碎屑巖儲層石油及天然氣開發過程中所用到的屏蔽暫堵保護劑，主要用于壓裂完井過程中的儲層保護。該屏蔽暫堵保護劑用于壓裂過程中，在壓差作用下形成屏蔽暫堵帶，減少壓裂液濾失進入地層，且在后期被包覆材料通過微孔的緩慢溶解釋放有助于壓裂液破膠。

進一步地，所述有機酸固體顆粒為苯甲酸、水楊酸、鄰苯二甲酸和間苯二甲酸中的任一種或多種。

優選地，所述致孔劑為聚乙烯吡咯烷酮，遇水后溶解，使包覆層具有微孔，通過微孔，被包覆材料遇水后可緩慢溶解釋放。

優選地，所述保護劑為明膠水或聚乙烯醇。明膠和聚乙烯醇具有良好的成膜性和生物可降解性，作為外水相保護液，可以有效的減少被包覆材料在溶液中擴散流失，保證了屏蔽暫堵劑的有效包覆率。