[发明专利]一种酸化暂堵剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种酸化暂堵剂及其制备方法与应用，该酸化暂堵剂包括如下质量百分比的原料：高分子材料1‑10％，水溶性单体19‑28％，功能性单体0.9‑1.4％，纳米增韧材料9‑15％，弱交联剂0.12‑0.34％，引发剂0.08‑0.24％，余量为水。本发明的酸化暂堵剂降解率达到99％以上，降解时间可调，有效封堵率达99％，满足酸化暂堵技术的施工要求。通过调节粒径实现不同裂缝的封堵，具有环保自降解、易于返排和较广泛的适应性。

技术领域

本发明涉及一种酸化暂堵剂及其制备方法与应用，属于油田化学技术领域。

背景技术

我国低渗透油田拥有丰富石油地质储量，发展潜力巨大，压裂改造后大多数低渗透油藏产量显著增加，但产量仍有限。压裂酸化工艺可以有效提高低渗透油田勘探的开发水平。目前，压裂酸化目标层变得越来越复杂，因此对使用的暂堵剂的要求更加严格，用于压裂酸化施工的暂堵剂不仅抗压强度要好，同时还需具备酸溶性和水溶性，以便最终可排回地层。

目前常用的暂堵剂存在以下问题:常用的暂堵剂耐酸较差遇酸尺寸收缩，这不仅会降低暂堵剂的暂堵性能，从而影响酸化和解堵的效果；而且还会延长暂堵剂的降解时间以及降解性能，而且现有常用暂堵剂力学性能不高以及制备技术比较复杂。中国专利文件CN102191023A公开了一种用于中高温油气藏暂堵剂，由丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、阻聚剂、稠化剂、引发剂、破胶剂和水组成，暂堵剂在中高温地层条件下形成高强度冻胶，在规定时间内破胶，能适应中高温油气藏的长丼段分段、重复、转向改造。但该暂堵剂复配组分较多，交联形成冻胶不易于彻底破胶，对地层损害较大，且现场施工工艺较复杂，不利于应用；常规水溶液聚合生产暂堵剂的生产工艺繁琐，生产成本高。中国专利文件CN103409130A提供了一种多组分酸压暂堵剂及其制备方法，所述暂堵剂按重量百分比计，其原料组成如下：淀粉接枝共聚物30％～43％，丙烯酸-丙烯酰胺交联共聚物25％～35％，纤维状聚酯增强剂5％～16％，以及助剂6％～25％。该专利CN103409130A是淀粉与P(AM-NaAA)共聚物的共混，即为未改性的淀粉与共聚物机械共混，此方法很难提升分子间作用力，其抗压强度必然不高，暂堵抗压强度达不到要求。中国专利文件CN109776728A公开了一种钻井液用暂堵剂及其制备方法以及水基钻井液和应用，该暂堵剂为在交联剂和引发剂存在的条件下，将糊化淀粉和乙烯基接枝单体在活化剂溶液中进行聚合反应而得到的；乙烯基接枝单体包括丙烯酸、丙烯酰胺及2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；糊化淀粉为将淀粉加入去离子水中进行糊化反应得到的。该专利CN109776728A为淀粉接枝乙烯基单体共聚物，接枝效果好坏，要根据接枝共聚物的接枝率及接枝效率，但该发明中未见该项指标，接枝共聚物的性能不得而知。

因此，需开发一种力学性能好、可完全自降解和制备工艺简单的酸化暂堵剂。

发明内容

针对现有技术的不足，尤其是现有的酸化暂堵剂降解不完全、力学性能不高及制备技术复杂的不足，本发明提供了一种酸化暂堵剂及其制备方法与应用。本发明的酸化暂堵剂具有力学性能好、可完全自降解和制备工艺简单等优点。

本发明的技术方案如下：

一种酸化暂堵剂，包括如下质量百分比的原料：高分子材料1-10％，水溶性单体19-28％，功能性单体0.9-1.4％，纳米增韧材料9-15％，弱交联剂0.12-0.34％，引发剂0.08-0.24％，余量为水。

根据本发明，优选的，所述的高分子材料为羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素钠、羟丙基淀粉中的一种。

根据本发明，优选的，所述的水溶性单体为丙烯酰胺。

根据本发明，优选的，所述的功能性单体为丙烯酸、马来酸酐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种。

根据本发明，优选的，所述的纳米增韧材料为固含量为25％的聚丙烯酸丁酯乳液，其制备方法为现有技术，也可按照下述方法制备：