[發明專利]一種適用于低溫井的可降解材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010888978.1
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111961323B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 王賽博;張雄偉;孫朝陽
• 申請（專利權）人: 上海浦景化工技術股份有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L29/04;C08L1/02;C08L33/12;C08L71/02;C08L33/02;C08L3/02;C08L33/10;C08L33/14;C08L67/00;C08L67/02;E21B33/12;E21B33/13;E21B33/134
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張睿

本發明公開了一種適用于低溫井的可降解材料及其制備方法與應用。所述可降解材料的原料成分包括：基體樹脂，所述基體樹脂包含羥基乙酸均聚物和/或羥基乙酸共聚物；和吸水性樹脂。制備時，將基體樹脂與吸水性樹脂進行熔融共混擠出即可；在應用方面，將所述可降解材料加工成井下工具用構件，用于油氣田的開采作業。

技術領域

屬于油氣田開發應用技術領域，涉及一種適用于低溫井的可降解材料及其制備方法與應用。

背景技術

近年來，在油氣探明儲量中，低滲透儲量所占比例的上升速度在逐年增大。由于低滲透油氣藏通常存在滲透率、孔隙度低，非均質性強等特點，絕大多數低滲透油氣井必須實施壓裂增產措施，才能實現穩定的產能，因此，壓裂增產技術在低滲透油氣藏開發中的作用日益明顯。現今，隨著壓裂技術的不斷發展，其有效地起到了溝通與連接蓄油空間與滲流通道的作用，并為油田實現穩產、高產的目標起到了很好的支持作用。

在國內外油氣開發方面，所使用的橋塞等產品現已成為核心的井下開采用工具。目前，所使用的橋塞大多數是可鉆或者可撈式，在壓裂施工后，需要使用油管帶井下工具，對橋塞進行鉆磨或者打撈，以釋放封堵的油層；但在現場施工時，經常因為套管變形而出現鉆磨或打撈失敗的情況，而且由于在鉆磨過程中會用到更多的液體，這會對地下儲層產生二次污染，并且鉆磨的過程還需要較高的時間和經濟成本。為此，需要研究開發出安全性好的可降解橋塞。

目前，在可降解橋塞方面，大多數是以可降解合金材料為主，雖然其具有很好的強度，但其溶解率受井液礦化度影響較大，必須經過助溶劑長時間浸泡才能達到標稱溶解效果，而且在實際應用過程中，仍會多次出現中途座封、后期鉆塞困難等問題。不同于可降解合金材料，采用可降解高分子材料制成的橋塞等井下工具，其降解過程可主要通過溫度來影響，即可根據不同井下溫度來選擇由不同等級的可降解高分子材料制成的橋塞等井下工具來進行井下施工(例如，暫堵轉向壓裂施工)，在井下施工完畢后，可降解高分子材料可在預期的時間段內基本完全地降解掉，以釋放封堵的油層，上述過程無需再額外使用助溶劑，因此不會對地下儲層造成二次污染，可有效提高施工效率，大大節省了時間和經濟成本。

在眾多可降解高分子材料中，聚乙醇酸(英文：Polyglycolic Acid，簡稱PGA，也可稱為聚羥基乙酸)是一種具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，其具有可完全分解的酯結構，可被土壤或大海等自然界中存在的微生物或酶分解。因此，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，并最終變成對動植物和自然環境無害的水和二氧化碳，這也使得聚乙醇酸作為對環境負荷小的可生物降解性高分子材料而備受關注。目前，將聚乙醇酸應用于于油氣田開發領域的專利技術已有報道，例如，公開號為CN105189636A、CN108368572A、CN106761546A、CN107013181A以及CN108222881A等專利文獻公開了可采用聚乙醇酸來制備諸如橋塞等井下工具的構件。然而，以上專利文獻所公開的可降解高分子材料通常存在低溫條件下降解速率慢的問題，而目前國內外頁巖氣井的開采溫度通常為約30-90℃，故在此低溫范圍內如何實現材料在短時間內基本或完全地降解，則是亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的一個目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種泵送安全性好，且在低溫井下環境中安全不變形時間長，可實現快速有效封堵，并在封堵結束后可在短時間內基本完全降解的可降解材料。

本發明的另一個目的就是提供所述可降解材料的制備方法。

本發明的又一個目的就是提供所述可降解材料的應用。

在本發明的第一方面，提供一種適用于低溫井的可降解材料，所述可降解材料的原料成分包括：

-基體樹脂，所述基體樹脂包含羥基乙酸均聚物和/或羥基乙酸共聚物；

-吸水性樹脂。