[發明專利]一種自適應暫堵球及其制造方法

在審

• 申請號: 202110696927.3
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113403051A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 王屾;房超;欒貽浩
• 申請（專利權）人: 新疆中凌工程技術有限公司
• 主分類號: C09K8/516
• 分類號: C09K8/516;C09K8/514;C09K8/508;C09K8/504
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 張璽

本發明涉及一種自適應暫堵球及其制造方法，包括高分子材料60?95%，無機材料10?36%，加工助劑4?10%，其中，所述高分子材料為可熔融加工的水溶性高分子材料或幾種高分子材料混合，所述無機材料為粉末狀可以是水溶性的或者是不溶性，所述加工助劑為增塑劑，所述增塑劑可是水溶性低聚物或水溶性有機化合物。

技術領域

本發明涉及暫堵球領域，具體為一種自適應暫堵球及其制造方法。

背景技術

隨著轉向壓裂技術的廣泛應用，在該技術中起重要作用的暫堵劑也有很大的發展，水溶性暫堵劑也成為了發展的主，確實如此，目前的在低滲致密儲層水平井中，目前采用其中的近井地帶自適應導向分段壓裂技術，廣泛應用于分簇射孔的多級分段壓裂工藝中，在已分簇射孔的壓裂井段中，利用特有的不同粒徑組合的自適應導向劑，將已壓裂井段的射孔孔眼、射孔孔道和近井壓裂裂縫進行有效的橋堵，以使后續壓裂在未壓裂分簇射孔井段重新延伸壓裂裂縫，達到動態多級分段壓裂的目標。

組合粒徑自適應導向材料性質穩定，與壓裂液有著非常好的配，當壓裂施工結束后，這種導向劑可以自行降解，釋放被暫時封堵的井段而成為油氣入井的通道，降解的自適應導向劑材料將隨壓裂液返排至地面，對儲層沒有任何傷害和污，自適應導向壓裂技術利用大小不同顆粒的自適應導向材料，快速對射孔孔眼、射孔孔道和近井裂縫處形成的橋堵，降低漏失，起到自適應導向的作用，井底凈壓快速升高，壓開新的裂縫，使壓裂液的導向新裂縫，進一部擴展和延，自適應導向材料溶解能力不受地層壓力和施工壓力影響，自降解后對儲層無污染。

水溶性暫堵劑種類繁多，在使用形態上有顆粒、絲狀、膠塞及其混合物，在化學組成上有交聯的或非交聯的各種合成或天然高分子聚合，目前市場上主流的降解材料基本上是聚乳酸（PLA）、聚對苯二甲酸丁二酸丁二醇酯（PBAT）等在力學性質上可以滿足要求的材料，它們被制成各種形狀的產品，用于纖維狀物、壓裂堵球、甚至一些可溶解的橋塞等，都有一定的市場規模。但研究表明，完成暫堵后的暫堵劑很難從地層中完全清除，造成的殘留可能永久性地降低地層滲透率，其中這些常見的可降解材料，并不是水溶性的，不能滿足在一定時間內（72小時）溶解的需求。

目前已經工業化生產的可降解高分子材料，降解過程均需要較長的時間周期，不能滿足石油壓裂開采技術的實施需，有些研究者嘗試了水溶性高分子材料制作溶解球，但研究發現許多緩慢溶于水的聚合物樹脂難以模塑為球形。另外一些聚合物樹脂不是太硬就是太軟，它們的抗壓強度不足。還有一些聚合物樹脂與水分接觸時會膨脹，這會在使用前引起儲存穩定性問題以及操作問題，例如球狀注射器堵塞和使用期間密封效率降低。還有一些聚合物樹脂需要用酸處理來去除。而此為傳統技術的主要技術缺點。

發明內容

本發明采用的技術方案為：一種自適應暫堵球，包括高分子材料60-95%，無機材料10-36%，加工助劑4-10%，其中，所述高分子材料為可熔融加工的水溶性高分子材料或幾種高分子材料混合，所述無機材料為粉末狀可以是水溶性的、也可以是不溶性的。

所述加工助劑為增塑劑，所述增塑劑可是水溶性低聚物或水溶性有機化合物，所述水溶性高分子材料，可以熱熔加工，所述水溶性高分子材料的水解率≥98%，所述水溶性高分子材料可以選用：聚乙二醇、乙烯/乙烯醇共聚物、乙烯醇/乙酸乙烯酯共聚以及聚羥基乙酸醇中等水溶性聚合物中的一種或幾種。

所述無機材料在所述高分子材料溶于水或其它井下介質后，可以溶解或分散到溶液中，不團聚，可以隨液體流出，不會殘留地層中，不會影響地層滲透率。

所述無機材料可以是水溶性的無機鹽，也可以是不溶性的無機鹽粉末，不溶性的無機物末粒徑在≤30μm。

所述無機材料對暫堵球具有補強作用。

所述無機材料可以選用：氯化鈉、碳酸鈣、氯化鈣、氫氧化鎂、氧化鋁、滑石粉等中的一種或幾種。