[发明专利]一种页岩气压裂克服高应力差暂堵转向用暂堵剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种页岩气压裂克服高应力差暂堵转向用暂堵剂，该暂堵剂由原料组分植物胶、聚丙烯酸钠、聚磷酸铵、松香酸钠和聚乙二醇进行反应制得。制备方法包括如下步骤：在反应容器中加入一定量的蒸馏水，然后加入植物胶、聚丙烯酸钠、聚磷酸铵、松香酸钠及聚乙二醇，搅拌，并将反应液升温至80℃，继续恒温搅拌2h，直至全部溶解，再降温至50℃，出料进行真空干燥，得到初产物。本发明的暂堵剂采用天然高分子化合物复合而成，降解性能好，降解率可达100％，耐温能力强，最高温度可达180℃，抗压强度高，可达80MPa，降解液无伤害、无污染，安全环保。

技术领域

本发明属于油田增产技术领域，具体涉及一种页岩气压裂克服高应力差暂堵转向用暂堵剂及其制备方法。

背景技术

页岩气是一种非常规天然气资源，在世界范围内可技术开采储量巨大。近年来，随着生产技术取得突破，美国实现了页岩气商业化开采，使页岩气的大规模利用有了广阔的前景。

在页岩气压裂过程中，为了克服高应力差，改变原有液体的流向以达到产生新裂缝的目的，研发出针对页岩气井压裂暂堵转向用高强度暂堵剂，对暂堵剂在压裂液中进行溶解性能测试，并进行岩心暂堵及恢复实验测试。实验结果表明，该暂堵剂在不同温度压裂液环境中完全溶解，无残留固体，降解率100％。压裂液中暂堵剂加量3-10％时，岩心暂堵率可达到95-98％，暂堵剂降解后岩心渗透率恢复率可达到97-99％。说明研制出的暂堵剂不仅具有良好的暂堵转向效果，而且降解后对地层伤害很小。通过抗压实验，抗压强度达到80MPa以上。

目前暂堵技术已经运用于油田现场各类施工作业，包括钻井、固井、修井、洗井以及增产措施等，各大油田开始在压裂施工中采用段内多裂缝技术或是裂缝转向技术加大对低渗储层的改造力度，从而将储层产量最大化。针对油气井压裂用暂堵材料目前主要有由无机盐及水溶性组分混合制得的暂堵剂以及交联水溶性聚合物合成的暂堵剂。由无机盐及水溶性组分制得的暂堵剂不仅拥有优良的水溶性，其封堵强度更高，且溶解速度更快，既可用于油井又可用于水井的压裂酸化施工。交联型聚合物暂堵剂分为颗粒型和胶塞型，通过交联的方法得到高黏度的流体后进行烘干、剪切、造粒形成可用于暂堵的颗粒，也可通过交联的方法形成高黏性流体注入地层后形成暂堵胶塞。但无论是固体或液体的暂堵剂体系，由于其自身不能降解溶解于水中，都需要加入破胶剂使其破胶进而使体系顺利返排出地层。此外由聚丙烯酰胺为主体的聚合物作为暂堵剂也有了一定的应用，并且其封堵强度和暂堵率也可以满足现场施工的要求，但是其降解后具有较高的粘度，使压裂液粘度上升而不利于施工后的返排，会对地层造成较大的伤害。

现有的各类暂堵剂有一定的暂堵性能但是也有其自身的缺陷，由无机盐组成的体系在溶解过程中无机盐类释放会对地层造成永久堵塞，不利于后期油气开采；交联型聚合物需要在施工后加入破胶剂才能破胶，在需要暂堵时间较长的施工作业中会增加施工周期，造成成本上升，同时交联型聚合物溶解性能较差，部分在压裂液中不能完全破胶同样会滞留在地层，在影响后期开采过程；PAM类暂堵剂溶解后会使压裂液粘度上升，不利于压裂液的返排。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是解决现有的暂堵剂存在的缺陷：无机盐组成的暂堵剂会对地层造成永久堵塞，不利于后期油气开采，交联型聚合物暂堵剂需要加入破胶剂才能破胶，增加施工周期，造成成本上升，同时交联型聚合物溶解性能较差等技术问题，提供一种页岩气压裂克服高应力差暂堵转向用暂堵剂。

本发明还有一个目的是提供一种页岩气压裂克服高应力差暂堵转向用暂堵剂的制备方法，其工艺步骤简单，易于工业化生产。

为了实现本发明这些目的和其它优点，本发明提供了一种页岩气压裂克服高应力差暂堵转向用暂堵剂，该暂堵剂由原料组分植物胶、聚丙烯酸钠、聚磷酸铵、松香酸钠和聚乙二醇进行反应制得。