[發明專利]兩端呈流蘇狀暫堵劑、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202010447363.5
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111574979B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陳明慧;趙亮;鄭松鶴;孫力;胡毅;胡成
• 申請（專利權）人: 北京易聯結科技發展有限公司;弗潤聯科（北京）石油科技有限公司
• 主分類號: C09K8/516
• 分類號: C09K8/516;C09K8/508;C09K8/68;C09K8/70;C09K8/88;C09K8/92;D06M15/507;D01F8/14;D01F8/16;E21B33/13;E21B43/26;D06M101/30;D06M101/38;D06M101/32
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

本發明公開了一種兩端呈流蘇狀暫堵劑、其制備方法及應用。所述制備方法包括：使吸水膨脹變形纖維和高強度剛性纖維進行并絲復合，形成暫堵纖維束；對所述暫堵纖維束進行打結處理，形成中間具有流蘇結主體、兩端呈流蘇狀的暫堵纖維束；以及，以聚酯樹脂對所述兩端呈流蘇狀的暫堵纖維束進行浸漬處理，獲得兩端呈流蘇狀暫堵劑。本發明的兩端呈流蘇狀暫堵劑承壓強度高達70MPa，可封堵炮眼、甚至是已變形炮眼，并減少橋塞、暫堵劑用量，甚至取代橋塞，形成更有效地封堵，并降低成本；并且降解性能靈活可控，選用降解型材料可省去鉆橋塞的時間，降低施工費用，保證施工安全，通過在壓裂液中投入少量流蘇狀暫堵劑即可達到暫堵轉向的目的。

技術領域

本發明屬于石油天然氣井的增產技術領域，具體涉及一種兩端呈流蘇狀暫堵劑及其制備方法，以及其在暫堵轉向壓裂中的應用。

背景技術

在低滲透油氣藏的開發過程中，壓裂是主要的增產措施之一，其目的是在低滲透儲層內壓開一條縫，增大泄流面積，提高油氣產量。暫堵轉向壓裂技術是在壓裂過程中實時加入暫堵劑，基于流體遵循向阻力最小方向流動的原則，暫堵劑會隨壓裂液進入與原有裂縫或高滲透層連通的炮眼，在炮眼處和原有裂縫內(或高滲透帶)聚集產生高強度的濾餅橋堵，使后續壓裂液不能進入原有裂縫和高滲透帶，這必然會在一定程度上升高井底壓力，在一定的水平兩向應力差條件下，產生二次破裂進而改變原有裂縫起裂方位以產生新縫，建立新的高導流能力油氣流通道。

目前，油田常用的暫堵劑是纖維和不同大小水溶性顆粒，利用暫堵劑沿阻力小的方向優先進入和暫堵劑在裂縫內壁面上摩擦積累的原理，堵住老縫，再開啟新縫。如果堵不住，壓裂液沿著老縫進入而使老縫延伸，就無法產生新縫，那么暫堵劑的強度和封堵率就是暫堵轉向壓裂技術的關鍵。

中國發明專利申請CN103835691A公開了一種自然選擇甜點暫堵體積壓裂方法，其中提出多裂縫的產生方法，在裂縫壓開完成之后，加入高強度水溶性顆粒暫堵劑，來封堵裂縫縫口。中國發明專利申請CN103615228A公開了一種可降解纖維縫內暫堵壓裂工藝，其中提到一種可降解纖維與線性膠和支撐劑作為縫內暫堵壓裂液，形成分支縫。中國發明專利申請CN102020984A公開了一種低滲透油田縫內轉向壓裂暫堵劑及其制備方法和應用，其中提到一種地上交聯型粘彈性顆粒暫堵劑，在炮眼和高滲帶形成濾餅橋堵，最終促使新縫產生。中國發明專利申請CN102344788A公開了一種可控破膠的水平井分段壓裂用暫堵劑及其制備方法，其是發明一種地下交聯型粉末或顆粒型暫堵劑，實現水平井段有效封堵，通過膠囊破膠劑實現有效破膠。中國發明專利申請106350043A公開了一種用于暫堵轉向壓裂中的復合暫堵劑和復合暫堵方法，其包括暫堵劑a(剛性)和暫堵劑b(柔性)，按先后順序注入油井裂縫中，暫堵劑顆粒都是2-20目。

上述暫堵技術基本上是基于暫堵顆粒或纖維在縫內或縫口(炮眼)摩擦積累(或架橋富集)形成橋堵，而積累或富集是一個模糊過程，既無法確定暫堵時機和位置，也因有暫堵劑流失問題，導致通過積累形成暫堵的厚度不能確定，那么暫堵的強度和效果就難以保證，為了保證效果通常加入大量的暫堵劑來實現暫堵效果，這樣造成了大量浪費。

同時由于射孔槍常常不處于套管中央位置，導致炮眼大小不一。隨著壓裂液、支撐劑的進入將原來圓形的炮眼切割變形成不規則形狀。因此單純的暫堵球無法滿足變形孔的要求，需要一定柔性的可變形體才能完全封堵住。

將纖維束通過打結或編織等方法可以獲得接近球型的結構，這種由纖維束構成的近球形結構在外力作用下容易發生較大幅度的形變。但由于纖維的種類繁多，常見的天然纖維有棉、毛、絲、麻等，合成纖維又有丙綸、腈綸、錦綸、氨綸、維綸、滌綸等，近年來又衍生出了莫代爾纖維、竹槳纖維、聚乳酸纖維、聚乙醇酸纖維等纖維品種，這些纖維強度、吸水性能、吸水膨脹變形性能、耐熱性能等又千差萬別，而纖維構成的類球型結構材料要想能夠起到有效的暫堵作用不僅要考慮纖維結構材料的變形性能，還要考慮到纖維自身的強度、降解性能、耐熱性能以及能否形成有效的封堵，能否像常規暫堵劑那樣下井，能否像常規暫堵劑那樣均勻分散等。