[发明专利]氮气泡沫凝胶暂堵剂及其制备方法、应用、组合物

说明书

技术领域

本发明涉及油田化学领域，特别涉及一种氮气泡沫凝胶暂堵剂及其制备方法、在修井及完井领域中的应用、以及用于制备泡沫凝胶暂堵剂的组合物。

背景技术

随着对油气井勘探开发的深入，地层能量将不断减少，漏失井、漏失层相应增多，油气井容易出现异常或停产。在完井及修井作业时，需要在油气井的井筒内壁灌满修井液。但修井液容易发生漏失，污染油层，导致完井及修井作业的时间延长，提高了作业成本，并且使冲砂不彻底，缩短油气井作业周期，开井后排废液时间长，产量恢复率低。目前针对低压漏失井所采用的技术主要为使用低密度泡沫流体技术，通过在修井液中添加低密度泡沫流体，可降低修井液柱的压差，以减少漏失量。

专利文献CN103030916A提供了一种凝胶组合物及含其的氮气泡沫凝胶复合暂堵剂，凝胶组合物包括以下重量百分比的组分：1％部分水解聚丙烯酰胺、1.5％甲醛、0.5％对苯二酚，余量为水。凝胶组合物及12g/L含有妥尔油脂肪酸钠的发泡剂形成泡沫凝胶，泡沫凝胶与氮气形成氮气泡沫凝胶复合暂堵剂，其中，氮气与泡沫凝胶的体积比为40-60:1。该氮气泡沫凝胶复合暂堵剂主要用作调剖剂，具有暂堵调剖性好、地层伤害小等特点。

专利文献CN105086972A提供了一种可充氮气低密度微泡凝胶暂堵剂，包括以下重量份数的组分：0.8-1.5份羧甲基淀粉钠、0.4-0.6份黄原胶、0.15-0.4份十二烷基硫酸钠、0.15-0.4份十二烷基苯磺酸钠、0.4-0.7份暂堵剂，其中，暂堵剂为固体颗粒。该氮气低密度微泡凝胶暂堵剂可用于修井液中，可封堵储油层中的大孔道，以减小修井液的漏失量。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

无论是专利文献CN103030916A或者CN105086972A中提供的暂堵剂，不易降解或者降解性不充分，导致反排作业的施工时间长，施工成本高。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种降解性好，且可减少反排作业的时间并降低成本的氮气泡沫凝胶暂堵剂及其制备方法、在修井及完井领域中的应用、以及用于制备泡沫凝胶暂堵剂的组合物。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种氮气泡沫凝胶暂堵剂，包括泡沫凝胶骨架以及分布在所述泡沫凝胶骨架中的氮气；所述泡沫凝胶骨架为通过使包括可生物降解的聚合物、有机硼类交联剂、发泡剂和水的凝胶组合物发生交联反应而得到的所述泡沫凝胶骨架，其中所述可生物降解的聚合物为瓜尔胶和/或黄原胶。

具体地，作为优选，所述凝胶组合物包括：0.15-0.35重量份的所述可生物降解的聚合物、0.15-0.3重量份的所述有机硼类交联剂、0.3-0.9重量份的所述发泡剂和96.5-98重量份的所述水。

具体地，作为优选，所述凝胶组合物还包括0.8-1.7重量份的淀粉。

具体地，作为优选，所述淀粉为羟丙基淀粉醚和/或羧甲基淀粉钠。

具体地，作为优选，所述凝胶组合物还包括0.01-0.03重量份的pH值调节剂，所述pH值调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种。

具体地，作为优选，所述发泡剂选自阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂。

第二方面，本发明实施例提供的上述氮气泡沫凝胶暂堵剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤a、按照各组分的重量份数，将水、可选的pH值调节剂、可选的淀粉加入反应器中。

步骤b、在搅拌条件下向所述反应器中加入可生物降解的聚合物，并继续搅拌。

步骤c、在搅拌的条件下向所述反应器中加入发泡剂和有机硼类交联剂，并通入氮气，搅拌得到氮气泡沫凝胶暂堵剂前驱体。

步骤d、向所述反应器中再次加入0.15-0.35重量份的所述可生物降解的聚合物，并在搅拌下反应而得到氮气泡沫凝胶暂堵剂。

第三方面，本发明实施例还提供了上述氮气泡沫凝胶暂堵剂在修井及完井领域中的应用。

第四方面，本发明实施例提供了一种用于制备泡沫凝胶暂堵剂的组合物，包括：可生物降解的聚合物、有机硼类交联剂、发泡剂和水，所述可生物降解的聚合物为瓜尔胶和/或黄原胶。

具体地，作为优选，所述组合物包括：0.15-0.35重量份的可生物降解的聚合物、0.15-0.3重量份的有机硼类交联剂、0.3-0.9重量份的发泡剂和96.5-98重量份的水。

具体地，作为优选，所述组合物还包括0.8-1.7重量份的淀粉。