[發明專利]一種耐高溫韌性可降解暫堵劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202010637204.1
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111690391A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 馮志強;楊波;于坤
• 申請（專利權）人: 北京金圣奧能源技術有限公司
• 主分類號: C09K8/508
• 分類號: C09K8/508;C09K8/502
• 代理公司: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 梁晨

本發明涉及一種耐高溫韌性可降解暫堵劑及其制備方法，暫堵劑由以下組分及其重量份含量的原料制備而成：聚乙醇酸80?90份、聚酯彈性體10?20份、增塑劑1?5份、相容劑2?8份、抗氧劑0.5?3份、成核劑0.5?3份、結晶促進劑0.2?1份、水解調節劑0.4?2份、潤滑劑5?15份以及熱穩定劑0.5?2份。本發明暫堵劑兼具良好的耐高溫性和韌性，在高溫條件下仍然可以保持足夠的機械強度，在使用后可自行降解而被容易地去除掉，且不會影響地下儲層，可有效提高井下暫堵轉向壓裂的施工效率，減少施工成。

技術領域

本發明屬于石油天然氣開采技術領域，涉及一種耐高溫韌性可降解暫堵劑及其制備方法。

背景技術

眾所周知，石油或天然氣等油氣資源是通過含有具有多孔質及浸透性的地下層的井(油井或氣井，有時會統稱為“坑井”)開采而生產出來的。但近年來，隨著油氣田的不斷開采，儲層的品質會逐年下降，為此相關的油氣開采商多采用儲層壓裂改造的方式來改善地下儲層的滲透性，以繼續有效地從這些地下儲層中開采油氣資源。然而，目前針對具有縱向分布相對分散、油層多、縱向非均質性嚴重等特點的非均質低滲透油藏，采用多層籠統壓裂改造往往無法實現均衡改造。而為了能夠在一定程度上代替傳統的多層籠統壓裂技術，現今越來越多的科研工作者已開始研究以裂縫轉向為目的的暫堵轉向壓裂技術。

暫堵轉向壓裂技術是根據儲層平面和縱向上的非均質性，以及不同區域、層位動用程度存在的差異，在壓裂施工中實時加入暫堵材料，暫堵老裂縫或已加砂裂縫，通過破裂壓力、裂縫延伸壓力的變化使流體發生轉向，形成新的人工裂縫(以下簡稱“新裂縫”)，以打開新的油氣滲流通道，更大限度地溝通動用程度低、甚至未動用的儲層，以達到增產的目的。

暫堵轉向壓裂技術的成功與否，關鍵在于能否開啟微裂縫或新裂縫，而封堵初級裂縫的暫堵劑在該技術中則起到關鍵作用。目前，針對暫堵劑的理論研究越來越趨于成熟，科研工作者現已陸續開發出多種類型的暫堵劑，用于暫堵轉向壓裂施工，并取得了一定的成效。然而，現有常規的油溶性暫堵劑和水溶性暫堵劑在實際應用時，都需要依靠地層流體來實現解堵，但在一些儲層中可能會存在解堵不徹底的問題，其應用受限。不同于常規的油溶性暫堵劑和水溶性暫堵劑，采用可降解材料制成的暫堵劑由于其在地層溫度、壓力條件下能夠進行自降解，現已逐漸成為油氣井暫堵轉向壓裂技術領域中的研究熱點。

在眾多可降解材料中，聚乙醇酸是已知的一種單元碳數最少，具有可完全分解的酯結構，其可利用乙醇酸的縮聚或乙交酯的開環聚合制備而成。與傳統的性能穩定的高分子材料(例如塑料、橡膠等)不同，聚乙醇酸作為材料在使用到一定時間后會逐漸降解，并最終變成對人體、動植物和自然環境無害的水和二氧化碳。因此，聚乙醇酸作為一種的具有良好生物降解性和生物相容性的環保可降解材料，可被應用于油氣井壓裂暫堵轉向技術領域中。例如，公開號為CN109233773A的發明專利公開了一種段內多簇壓裂改造非線性自降解暫堵劑，該暫堵劑采用由聚乙交酯、聚丙交酯-乙交酯和聚乙烯醇組成的混合物作為本體，輔以引發劑、潤滑劑、成型劑、增強劑、促降解劑，經擠出造粒制成；該專利公開的暫堵劑雖然在常溫下遇水不粘結，利于泵注，并且在儲層溫度下溶解速率與時間可呈現非線性關系，但是其剛性較大，韌性較差，不利于暫堵顆粒的相互堆砌而形成穩定的具有承壓效果的低滲封堵層，而且其在高溫條件下的熱穩定性較差，容易快速失去強度，而難以維持穩定的承壓效果。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種便于泵送，且在高溫條件下在一定時間段內可保持穩定承壓強度，在使用后可自行完全降解的耐高溫韌性可降解暫堵劑及其制備方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：