[發明專利]一種耐高溫可降解繩結式暫堵劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110998004.3
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113637466B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張福祥;胡廣軍;張濤;王久濤;苗紅生;王振宇;馮虎
• 申請（專利權）人: 洲際海峽能源科技有限公司
• 主分類號: C09K8/508
• 分類號: C09K8/508;C09K8/88;D04C1/02;D04C1/06;D01D5/08;D01F8/14;D01F8/16;D01F1/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉鑫;韓蕾

本發明提供了耐高溫可降解繩結式暫堵劑及其制備方法和應用。以重量份計，制備該暫堵劑的原料組分包括：60～70份的耐高溫可降解固化樹脂顆粒、30～38份的聚丙交酯和2～4份的阻水劑。該暫堵劑為繩結式結構，繩的外徑為18～24mm，繩結為8字結；繩結兩端為散開狀的繩頭，長度為30～45mm。本發明的暫堵劑能夠滿足封堵射孔孔眼要求，有效地解決了超高溫度暫堵和封堵效率低的問題，大大提高了封堵效率，實現了5000～8000m超深井、150～180℃超高溫度的油氣井段內暫堵壓裂工藝，提高了壓裂效果。

技術領域

本發明屬于油氣井壓裂技術領域，針對超深井(5000～8000m)、超高地層溫度(150～180℃)的壓裂施工領域，具體涉及一種耐高溫可降解繩結式暫堵劑及其制備方法和應用。

背景技術

超深井(5000～8000m)、超高地層溫度(150～180℃)的油氣井壓裂目前已經發展到大斜度、大位移井，采取了多段壓裂的工藝，暫堵球是目前多段壓裂的一種常用產品，而暫堵球耐溫低、封堵效率低等問題已經困擾著超深井的壓裂施工。通常壓裂實施過程中伴隨段內暫堵的施工工藝，目前國內各大油氣田應用的暫堵材料95％以上為常規暫堵球，該類暫堵球耐溫有限，極易脫落、暫堵效果差，如果嵌在炮眼處形成堵塞，還會因其不能自溶從而難以解除。聚乙醇酸類暫堵劑耐溫有限，僅僅只能用于80～100℃地層暫堵，而聚乳酸類暫堵劑顯著提升了一定的耐溫性能，但仍然不能實現150～180℃條件下有效的暫堵時間。因此，在超深井壓裂施工中無法實現裂縫的有效封堵，也不能有效破膠返排，對儲層造成了永久性傷害。

發明內容

基于現有技術中存在的問題，本發明的第一目的在于提供一種暫堵劑；本發明的第二目的在于提供該暫堵劑的制備方法；本發明的第三目的在于提供該暫堵劑在5000～8000m超深井、150～180℃超高溫度的油氣井壓裂開采中的應用。

本發明的目的通過以下技術手段得以實現：

一方面，本發明提供一種暫堵劑，以重量份計，制備該暫堵劑的原料組分包括：

耐高溫可降解固化樹脂顆粒 60～70份；

聚丙交酯 30～38份；

阻水劑 2～4份。

本發明的暫堵劑采用耐高溫可降解材料制作而成，所述耐高溫可降解固化樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度(Tg)超過220℃，且為可降解樹脂，能夠在高溫下降解徹底。

上述的暫堵劑中，優選地，該暫堵劑為繩結式結構，繩的外徑為18～24mm，繩結為8字結；繩結兩端為散開狀的繩頭，長度為30～45mm。

本發明的暫堵劑設計為繩結式的獨特結構，繩結兩端為散開狀繩頭，其中，兩端散開的繩頭能夠作為該暫堵劑流動的雙翼，其伴隨壓裂液流動時協助繩結式暫堵劑翻滾前進并且在壓力作用下幫助暫堵劑進入射孔孔眼，8字結的繩結能夠有效封堵射孔孔眼；在本發明優選的實施方式中，該暫堵劑最高耐壓差超過了70MPa，在150～180℃地層溫度下2～7天開始降解，10～15天降解徹底，伴隨壓裂液即可返排出來，對產層無任何傷害。

上述的暫堵劑中，優選地，所述耐高溫可降解固化樹脂顆粒包括：

耐高溫樹脂與可降解固化劑于80℃下加熱固化8～12h，接著升溫至100℃反應2h，然后升溫至130℃反應2h，得到固化物，粉碎制成耐高溫可降解固化樹脂顆粒。

上述的暫堵劑中，優選地，所述耐高溫樹脂與所述可降解固化劑的質量比為100:130。此比例條件下獲得的耐高溫可降解固化樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度(Tg)遠遠超過200℃。

上述的暫堵劑中，優選地，所述耐高溫樹脂包括4,4-二氨基二苯甲烷四縮水甘油胺，但不限于此。