[發明專利]壓裂轉向劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910731073.0
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110885671A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 徐文熙
• 申請（專利權）人: 北京九恒質信能源技術有限公司
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/90;C08F251/00;C08F220/56;C08F220/06;C08F220/34;C08F222/38;C08F220/58;C08F222/14
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本申請公開了一種壓裂轉向劑及其制備方法，壓裂轉向劑包括植物膠20～55％，兩性離子聚合物42～78％，交聯劑0.01％～2％，促降解劑0.1～3％。壓裂轉向劑的天然植物膠與兩性離子聚合物形成多重互穿網絡，從而提高了轉向劑的結構強度和內聚力，使得壓裂轉向劑具有超過20MPa的較高承壓強度；通過引入有機交聯劑可以獲得易降解的產品，在壓裂轉向劑內部“植入”促降解劑，從而保證轉向劑在暫堵施工結束后能迅速有效的分解和溶解，無任何殘留物，對地層無傷害。

技術領域

本發明涉及油田石油天然氣增產技術領域，具體涉及在一種壓裂 轉向劑及其制備方法。

背景技術

隨著國內外各大油田開采程度的深入，以及非常規油氣資源勘探 開發技術的不斷發展，水平井分級多簇體積壓裂技術大幅度提高了致 密油氣井的單井產量，重復壓裂技術也讓老油田煥發生機。因此，在 壓裂工藝中進行致密油氣藏的體積壓裂改造，通過壓裂液的轉向獲得 有效的多簇裂縫。用承壓強、成本低廉的暫堵轉向材料是一種成本上 經濟、操作上便捷的提升整體改造效果、實現全井高效動用的有效手 段。

目前暫堵轉向壓裂工藝技術使用的轉向劑從外觀體積變化來劃分 可以分為膨脹型和不膨脹型，膨脹型的暫堵劑形成的濾餅更緊實，封 堵能力更強。不膨脹型瞬間承壓強度很高，但是濾餅形成較差，容易 被壓裂液沖走。所以需要對壓裂工藝的調整和多種暫堵劑的配合使用 才能取得作業效果。轉向劑從成分來劃分主要分為無機復配類和有機 復配類，無機復配類具有剛性強、成本低廉的特點，但是溶解速度過 快容易造成暫堵轉向施工失敗。有機復配類濾餅形成較好，但也存在 承壓強度不高、溶解不充分的不足。

中國專利CN201310311159.0公開了一種水溶性壓裂轉向暫堵劑 及其制備方法，該暫堵劑是由植物淀粉、高聚物、膨脹劑和固化劑組 合而成，自然晾干然后造粒形成3-6mm的顆粒，得到水溶性壓裂轉向 暫堵劑。該水溶性壓裂轉向暫堵劑具有溶解性好、黏附性強、返排性 能好、不污染地層等優點，具有高的突破壓力，能很好的暫堵炮眼和 高滲透層，壓開新的裂縫。該專利所述的暫堵劑為物理混合產物，組 份間的相互作用力很弱，因而使得該暫堵劑抗溫能力弱，吸水后的強 度不足。且顆粒形狀較大不能有效封堵較小的裂縫孔隙，因此不適用 縫間暫堵。中國專利CN201610210924.3公開了一種縫間暫堵劑及其制 備方法，該暫堵劑由高聚物、表活劑和交聯劑組合而成。該暫堵劑具 有制備簡單、溶解好等特點。由于采用了聚丙烯酰胺同聚氨酯之間相 互交聯形成的高強度網絡提高了暫堵劑的承壓性能，80℃下的最大突 破壓力達10MPa以上。但由于該專利采用的是非水溶的聚氨酯組份以 及金屬鋁交聯劑，使得所制得的暫堵劑在水中溶解不完全，對地層有 一定傷害。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種壓裂轉向劑及 其制備方法。

為了克服現有技術的不足，本發明所提供的技術方案是：

第一方面，本發明提供一種壓裂轉向劑，其特殊之處在于，按重 量百分比計，包括如下組分：植物膠20～55％，兩性離子聚合物42～ 78％，交聯劑0.01％～2％，促降解劑0.1～3％。

進一步地，按重量百分比計，所述促降解劑0.5～1％。

進一步地，所述植物膠包括胍膠、黃原膠、羥乙基纖維素、羧甲 基纖維素、田菁膠、阿拉伯膠、香豆膠中的一種或兩種。

進一步地，所述兩性離子聚合物由丙烯酰胺、一種陰離子單體和 一種陽離子單體共聚所得到的聚合物。

進一步地，所述陰離子單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰 胺基-2-甲基丙磺酸中的一種，所述陽離子單體包括丙烯酰氧乙基三甲 基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基氯化銨 中的一種。

進一步地，所述交聯劑包括丁二醛、戊二醛、N,N-亞甲基雙丙烯 酰胺、乙二醇雙甲基丙烯酸酯中的一種或兩種。