[發明專利]一種可控降解的水膨型壓裂暫堵劑、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202010360043.6
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111621274B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉德新;袁杰;邱小龍;徐正昊;劉永盛;汪龍梅
• 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勝利油田分公司勝利采油廠
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512;C09K8/508;C09K8/68;C09K8/88;C08F289/00;C08F220/06;C08F220/56;C08F222/38;E21B33/13;E21B43/26
• 代理公司: 北京君有知識產權代理事務所(普通合伙) 11630
• 代理人: 夏娟娟

應用于油氣田壓裂增產的方法，屬于油田化學技術領域。本發明由共聚單體丙烯酸和丙烯酰胺、氫氧化鈉、生物膠粘劑、交聯劑、引發劑、稠化劑、輔助增強劑，采用水溶液聚合法得到聚合物產物；將聚合物產物進行干燥處理、剪切造粒即得可控降解水膨型壓裂暫堵劑。本發明的暫堵劑飽和吸水后體積膨脹30～50倍，對不同形狀和不同尺寸的裂縫具有很好的自適應能力；韌性好，具有較好的粘結暫堵能力，可相互粘接形成密實的暫堵層，最大突破壓力30MPa以上；配合膠囊破膠劑使用，適用溫度60～150℃，降解時間可調，降解率達到90％以上。本發明制備方法簡單、安全，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及油氣田壓裂增產技術領域，具體涉及一種可控降解的水膨型壓裂暫堵劑、制備方法及其應用。

背景技術

隨著各油田采出程度逐步加大以及低滲透儲量的進一步開發動用，老井原有的人工裂縫生產潛能越來越小。由于儲層平面和縱向上的非均質性，不同區域、層位動用程度存在差異，常規壓裂技術具有較大局限性甚至無法達到增油效果。對于這類油藏的開采通常實施轉向重復壓裂技術，在水力壓裂過程中實時加入暫堵劑，暫堵已形成的人工裂縫，迫使裂縫在其他方向起裂擴展，擴大壓裂改造體積，提高壓裂效果，保證油田的穩產增產。

相比較一般的水溶性暫堵劑，水膨型壓裂暫堵劑具有吸收比自身重幾十到幾百倍水的高吸水功能，保水性能優良，遇水軟化后具有強韌性的延遲膨脹性能，且以微粒形態存在于水中，微粒進入底層后，經過一段時間后吸水變為具有一定封堵性能的凝膠，能有效封住高滲層和微裂縫，因此具有更好的封堵性能。壓裂結束后在有效時間內能自行破膠，近年來在石油開采中得到廣泛應用。但由于其自身對溫度的敏感性，適應溫度范圍較小，一定程度限制了水膨型暫堵劑在壓裂中的使用。

現有技術，如中國專利申請(申請號：CN2018114653317)公開一種水溶性壓裂暫堵劑及其合成方法，該方法，再如中國專利申請(CN2017109763628)公開一種暫堵劑及其制備方法和應用、專利申請(申請號：CN2019101651229)公開一種重復壓裂暫堵劑及其制備方法與應用，專利申請(申請號：CN2019110177725)公開重復壓裂暫堵劑及其制備方法；專利申請(申請號：CN2019112169598)公開一種頁巖油導向體積壓裂暫堵劑及其制備方法，然而，上述現有技術雖然都起到了暫堵作用，但是，由于其組分、配比不同而導致其暫堵效果不理想。

針對現有技術的不足，本發明提供一種裂縫封堵能力強、對地層污染小、適應范圍廣的可控降解水膨型壓裂暫堵劑。本發明采用丙烯酸、丙烯酰胺作為暫堵劑主要成分，通過調整合成過程，制備綜合性能較好的堵劑，配合膠囊破膠劑使用，可以適用與不同溫度的儲層，穩定封堵一定時長后進行降解，易于返排。

發明內容

本發明提供了一種可控降解的水膨型壓裂暫堵劑、制備方法及其應用，解決了現有技術中的不足。該壓裂暫堵劑具有較高吸水膨脹性能，在地層溫度下就可以進行降解、對地層傷害低。

實現本發明上述目的所采用的技術方案為：

一種可控降解的水膨型壓裂暫堵劑，其特征在于包括以下組分：共聚單體丙烯酸和丙烯酰胺、氫氧化鈉、生物膠粘劑、交聯劑、引發劑、稠化劑、輔助增強劑。

優選為：各組分質量百分比為：共聚單體丙烯酸和丙烯酰胺65.44～82.78％(其質量比0.5～1)，氫氧化鈉10～15％，生物膠粘劑5～12％，交聯劑0.02～0.06％，引發劑0.2～0.5％，稠化劑1～3％，輔助增強劑1～4％。

優選為：所述的生物膠粘劑為骨膠、明膠中的一種或兩種。

優選為：所述的交聯劑為N-羥甲基丙烯酰胺、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、環氧氯丙烷中的一種或多種。

優選為：所述的引發劑為過硫酸鉀、過硫酸銨、亞硫酸氫鈉中的一種或多種。

優選為：所述的稠化劑為羥甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素鈉的一種或兩種。