[發明專利]一種剪切增稠聚合物包裹支撐劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110088724.6
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN114774103B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 蔣廷學;吳峙穎;黃靜;賈文峰;吳春方;劉建坤;沈子齊;劉斌彥
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80;C08G77/46;E21B43/267
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 馬營營

本發明公開了一種剪切增稠聚合物包裹支撐劑及其制備方法和應用，所述支撐劑包括支撐劑基體和包覆于所述支撐劑基體表面的剪切增稠聚合物，其中，所述支撐劑基體選自高密度支撐劑，其體積密度大于1.8g/cmsupgt;3/supgt;，粒徑為70?140目。這樣，采用所述剪切增稠聚合物包裹支撐劑進行底水氣藏壓裂施工，其中，通過支撐劑基體包裹的聚合物剪切增稠特性的自適應調節，可以避免底水的全面錐進，且越靠近近井筒裂縫的底部，延緩底水錐進的效果越好。同時，針對底水氣藏壓裂后見水導致的水鎖問題，本發明通過縫高延伸控制、剪切增稠聚合物包裹支撐劑、生產制度優化等，提高有效控水能力，以解決目前技術的局限性，實現儲層增產效果的最大化。

技術領域

本發明涉及支撐劑，尤其涉及剪切增稠聚合物包裹支撐劑及其在底水氣藏壓裂中的應用。

背景技術

目前，底水氣藏壓裂后一旦見水，會產生嚴重的水鎖效應，致使氣的產量大幅度降低，有的甚至水淹關井。

至于防水控水技術，目前基本上防不住的，因為防水的主要措施是控制縫高的過度下竄。但這是很難的。目前控制縫高的主要措施是通過射孔段調整、排量及黏度調整及施工規模的調整等。有時降低排量及黏度后，對支撐劑的攜帶能力又降低，又容易引起脫砂或砂堵現象。有時采取的下沉劑及上浮劑效果也不明顯。因此，預防縫高尤其是預防縫高下竄是不現實的，也易于造成施工的約束，難以實現預期的支撐劑加量。

因此，注意點應放在一旦縫高下竄后，如何有效控水的問題上。

目前的控水方法非常少，有時甚至束手無策(相當于空白)。特別地，縫高的延伸在近井筒處最大(越往縫端，縫高延伸越小，也越不容易發生底水錐進)，而近井筒處因流動壓力最低，也是最容易產生水脊即底水突進的部位。因此，近井筒裂縫處如何有效控水是重中之重。因此，需要研究提出一種新的控水技術，以解決現場亟需的難題。

文獻《蘇里格氣田西區堵水壓裂技術研究與應用》針對蘇里格氣田西區底水氣藏壓后單井產能，降低產水量等問題，開展了底水氣藏堵水壓裂技術研究。該技術基于配套工作液首先同時壓開氣、水層，然后利用溫控固化下沉劑特性封堵底部水層，最后上部氣層充填支撐劑，到達降水增產改造目的。室內對研發的溫控化學固化下沉劑和溫控型攜帶液從固化、導流、膨脹性、黏溫和沉降速率等方面進行了測試，結合堵水壓裂工藝參數優化，形成了底水氣藏堵水壓裂技術。該文獻主要是通過溫控固化下沉劑來封堵底部水層，達到堵水壓裂目的。并未針對壓裂工藝、壓裂材料、生產制度等進行綜合優化，具有一定技術局限性。

發明內容

目前，底水氣藏壓裂后易見水，產生嚴重的水鎖效應，導致氣井產量大幅度降低，有的甚至水淹關井，影響改造效果。針對上述問題，本發明提出了一種剪切增稠聚合物包裹支撐劑，采用所述剪切增稠聚合物包裹支撐劑進行底水氣藏壓裂施工，其中，通過支撐劑基體包裹的聚合物剪切增稠特性的自適應調節，可以避免底水的全面錐進，且越靠近近井筒裂縫的底部，延緩底水錐進的效果越好。本發明還提出一種新的控水壓裂技術，針對底水氣藏壓裂后見水導致的水鎖問題，通過縫高延伸控制、剪切增稠聚合物包裹支撐劑、生產制度優化等，提高有效控水能力，以解決目前技術的局限性，實現儲層增產效果的最大化。

本發明的目的之一在于提供一種剪切增稠聚合物包裹支撐劑，包括支撐劑基體和包覆于所述支撐劑基體表面的剪切增稠聚合物。

其中，所述剪切增稠聚合物具有剪切增稠特性，聚合物的粘度隨著剪切速率或剪切應力的增加展現出個數量級增加的非牛頓流體行為。

在一種優選的實施方式中，所述支撐劑基體選自高密度支撐劑，其體積密度為1.8g/cm³以上，粒徑為70-140目。

在一種優選的實施方式中，所述剪切增稠聚合物如下制備：

步驟1、將烷基硅氧烷與醇類溶劑和水混合，再加入堿性物質，得到溶液A；

步驟2、將氨基聚乙二醇與硅烷偶聯劑反應，得到溶液B；