[发明专利]一种转向压裂用水溶性复合材料暂堵剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种转向压裂用水溶性复合材料暂堵剂的制备方法，属于油田化学技术领域，该暂堵剂的主要原料是丙交酯(LA)、乙交酯(GA)和聚乙二醇(PEG)，质量分数比在5:1:1～5:1:1.5之间，PEG的分子量M_n在1500～4000的范围内。本发明首先通过现有方法合成PLGA‑PEG‑PLGA预聚物，在此基础上，首次采用二异氰酸酯类扩链剂，包括2，4‑甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4’‑二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的一种或两种，对此预聚物进行扩链获得高聚物，扩链剂与预聚物的摩尔比为1:1～2:1，再将其与聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)、纳米二氧化硅(SiO₂)等共混得到SiO₂/PLGA‑PEG‑PLGA/PTMC复合材料，PLGA‑PEG‑PLGA高聚物：80～85份，PTMC：5～8份，SiO₂：6～8份，此材料作为水溶性暂堵剂具有较好的暂堵性能。

技术领域

本发明属于油田化学技术领域，具体涉及一种转向压裂用水溶性复合材料暂堵剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着油气田的开发进入中后期，高渗透储层几乎开采殆尽，在我国致密气砂岩已成为油气开采的第一重点。由于地层非均质性严重、层间渗透率差异大等原因，常规增产措施只能改善高渗透储层的物性，而低渗透储层物性仍然较差。地层性质不均匀，很容易导致注入水渗透进孔道的油井内部，严重影响了石油开采的质量。为了提高石油工程的整体效率，必须要对高层渗透层进行合理封堵，尽可能减少油井的渗水效果。化学暂堵剂作为最主要的堵水方法，在石油工程领域中的应用具有非常重要的作用。按照组成成分来分，化学暂堵剂可分为交联聚合物类型、纤维类型、无机盐类型和复合类型。

交联聚合物暂堵剂，又称为聚合物凝胶暂堵剂，即聚合物在交联剂的作用下发生交联反应，聚合物是凝胶结构中的骨架，而交联剂是将聚合物分子聚在一起的桥接剂。根据粘度变化，暂堵剂在施工过程中可分为两个主要阶段：交联反应阶段和降解反应阶段，即胶凝和破胶阶段。目前这类暂堵剂在现场实际使用上受到一定限制，胶凝和破胶时间较长且难以在高温高压条件下作业。

转向暂堵应用的纤维主要是植物纤维及其改性产品。典型的材料包括聚酯纤维，聚乳酸纤维和聚丙烯纤维。油气井施工改造过程中，纤维首先在载液中被软化，并与载液一起注入储层中。长短纤维在孔喉或内部裂缝中彼此缠绕，形成三维网络结构，即“滤饼(滤网)”结构，从而产生封堵作用。目前，纤维类暂堵剂在施工应用中还存在一些缺点，如承压能力受限；使用范围较窄，不能用于大开度裂缝；且耐热性能和化学稳定性较差，容易聚集成团堵塞管路，因此应用受到一定的限制。

无机盐暂堵剂多是颗粒状暂堵剂，常见的材料有碳酸钙、氯化钠、苯甲酸等。无机盐颗粒暂堵剂具有颗粒粒径易于调控、破碎率低、封堵强度大、易解堵、对地层伤害小和原料易得、成本低的优点，但由于粒径较小，不适用于大开度裂缝封堵，且通常注入量较大，解堵不完全，目前应用有一定局限性。

复合暂堵剂即将两种或两种以上的材料混合使用，使其发挥协同作用，如无机物和聚合物材料复合，能大大提高单一暂堵剂材料的力学性能和化学性能，并扩大其适用范围，可用于多种油气储层，是目前施工过程中实际应用效果较好的一种暂堵剂，也是未来暂堵剂的一个重要的研究方向。

聚乳酸又名聚丙交酯，作为一种热塑性脂肪族聚酯，无毒，是可完全被生物降解的绿色高分子材料，其最终降解产物是CO₂和H₂O，不会对环境造成污染。相对于其他传统的高分子材料如PE、PP、PVC，聚乳酸有很多突出的优势，比如良好的生物相容性和加工性能等，因此聚乳酸在今天越来越受到人们的重视，但聚乳酸存在的性脆、抗冲击性能差、热稳定性差等缺点，使其在目前市场上的应用范围受到了很大的限制。

发明内容

技术问题：本发明提供一种转向压裂用水溶性复合材料暂堵剂的制备方法，提高了暂堵剂的热稳定性和力学性能。