[發明專利]一種高強度高溫酸壓暫堵劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110778688.6
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113372891B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 任山;郭建春;冷長松;張紹桃;茍波;劉斌;王混;馬應嫻;曾韋;路千里;覃明;刁素;唐朝鈞;雷欣;蔣堯
• 申請（專利權）人: 成都勞恩普斯科技有限公司
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512;C09K8/88
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 冉劍俠

本發明涉及油田堵水劑技術領域，公開了一種高強度高溫酸壓暫堵劑及其制備方法與應用。該高強度高溫酸壓暫堵劑包括如下重量份的成分：聚乙烯醇20?45份；聚乳酸15?40份；無機鹽1?36份；復合增塑劑0.02?0.16份；硅烷偶聯劑0.02?0.3份；交聯劑0.02?0.2份；輔助改性劑0.1?1份。該高強度高溫酸壓暫堵劑承壓強度高；溶解時間可控；溶解過程分散性好；耐高溫；配伍性好；原料價廉易得；制備工藝簡單，便于磨粉加工。

技術領域

本發明涉及油田堵水劑技術領域，具體涉及一種高強度高溫酸壓暫堵劑及其制備方法與應用。

背景技術

隨著大批成熟油田陸續進入枯產期，即使經過注水開發也僅能獲得25-35％的地下原油，仍有大量未動用的儲層或動用程度較低的油層有待進一步開采。常規注水開采不僅采收效率低，而且隨著注水油田的長期不斷開發，進入開發中后期還會出現油田綜合含水率上升，修井、壓井、沖砂等作業頻繁，修井液漏入地層造成污染，以及油田開采效益逐年變差等嚴重問題。因此，大多數油田采取通過對作業井某些層面進行短期暫堵，從而對目的層原油進行開采，以提高原油采收率。

近年來，水平井分段壓裂技術使頁巖油和頁巖氣得到有效的開發，橋塞射孔聯作技術是頁巖油和頁巖氣水平井壓裂的標準技術，美國90％，中國95％以上的頁巖氣水平井都采用該工藝。然而微地震波監測、產液剖面測試、示蹤劑測試等研究表明，約有1/3射孔簇數沒有被壓裂改造，或改造的不充分，這些未被改造射孔簇對產量沒有貢獻。中國頁巖氣還存在水平應力差大，壓裂后裂縫形態單一，難以形成復雜裂縫的特點。頁巖油和頁巖氣產量是依靠人工裂縫復雜程度和有效改造體積控制的，即“裂縫控制產量”。如何解決射孔簇改造效率低、均勻程度差和提高裂縫復雜程度，是目前中國頁巖氣壓裂改造面臨的難題之一。

暫堵轉向壓裂技術可解決上述問題，利用暫堵劑封堵導致液體轉向，提高裂縫內凈壓力，打通未被充分改造的射孔簇，使未被改造的射孔簇數多進液和砂，實現井筒與油氣藏接觸最大化，提高采收率。該技術主要包括縫口轉向和縫內轉向兩種工藝，核心是利用不同粒徑的暫堵劑封堵射孔孔眼、裂縫口或天然裂縫。在水力壓裂過程中加入暫堵劑，使主裂縫通道內形成橋堵，壓力升高后，壓開新的支裂縫或更多微裂縫。通過各種裂縫轉向，增加裂縫的復雜程度，增大改造體積和提高射孔簇改造效率。

目前所采用的暫堵劑多為水溶性暫堵劑，其原材料多為可溶(降)解高分子聚合物的復合產物。但在高溫、高酸油氣井環境下，水溶性暫堵劑易被酸液突破，溶解速度快，承壓強度大大降低，封堵性能低；在解堵過程中，可溶(降)解高分子聚合物容易發生碳化，不易解堵。因此，目前的暫堵劑在高溫、高酸油環境中無法發揮正常的封堵解堵作用，直接影響封堵措施的效果和石油產出量。

CN110669482A公開了一種酸性可控的暫堵劑及其制備方法，該酸性可控的暫堵劑以聚乳酸、聚乙醇酸為基料，鈦酸酯類酯為交換催化劑，磷酸酯類酯和磷酸鹽類酯為交換抑制劑，將甲苯磺酸苯酯、草酸二甲酯、草酸二乙酯中的一種或幾種的混合物作為促進劑以及中和填料。酸性可控的暫堵劑制備方法是將聚乳酸、聚乙醇酸和酯交換催化劑混合，然后在190-270℃下熔融共混、造粒，得到預混合顆粒；再將預混合顆粒與酯交換抑制劑、促進劑和中和填料混合，然后在160-180℃下熔融共混并造粒，最終得到酸性可控的暫堵劑。該酸性可控的暫堵劑以可降解聚乳酸、聚乙醇酸為樹脂基體，在酸性條件下最終反應成為水溶性鹽和二氧化碳，從而實現不經返排作業，即可自行解堵；加入聚乙醇酸與聚乳酸進行共混改性，既保留了聚乳酸強度高的性能，又改善了聚乳酸難以破碎和溶(降)解速度慢的不足。

但該酸性可控的暫堵劑存在以下不足：

(1)以有機物共混改性而得，強度增加有限，暫堵劑承壓強度不高；

(2)暫堵劑制備過程中，需要二次共混、造粒加工，加工工藝相對復雜；

(3)6h溶(降)解率≥85％，24h溶(降)解率才能達到100％，6h前溶(降)解速度太快，6h后溶(降)解速度太慢，不滿足封堵前溶(降)解速度慢，封堵結束后溶(降)解速度快的實際需求。