[发明专利]一种高强度高温酸压暂堵剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及油田堵水剂技术领域，公开了一种高强度高温酸压暂堵剂及其制备方法与应用。该高强度高温酸压暂堵剂包括如下重量份的成分：聚乙烯醇20‑45份；聚乳酸15‑40份；无机盐1‑36份；复合增塑剂0.02‑0.16份；硅烷偶联剂0.02‑0.3份；交联剂0.02‑0.2份；辅助改性剂0.1‑1份。该高强度高温酸压暂堵剂承压强度高；溶解时间可控；溶解过程分散性好；耐高温；配伍性好；原料价廉易得；制备工艺简单，便于磨粉加工。

技术领域

本发明涉及油田堵水剂技术领域，具体涉及一种高强度高温酸压暂堵剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着大批成熟油田陆续进入枯产期，即使经过注水开发也仅能获得25-35％的地下原油，仍有大量未动用的储层或动用程度较低的油层有待进一步开采。常规注水开采不仅采收效率低，而且随着注水油田的长期不断开发，进入开发中后期还会出现油田综合含水率上升，修井、压井、冲砂等作业频繁，修井液漏入地层造成污染，以及油田开采效益逐年变差等严重问题。因此，大多数油田采取通过对作业井某些层面进行短期暂堵，从而对目的层原油进行开采，以提高原油采收率。

近年来，水平井分段压裂技术使页岩油和页岩气得到有效的开发，桥塞射孔联作技术是页岩油和页岩气水平井压裂的标准技术，美国90％，中国95％以上的页岩气水平井都采用该工艺。然而微地震波监测、产液剖面测试、示踪剂测试等研究表明，约有1/3射孔簇数没有被压裂改造，或改造的不充分，这些未被改造射孔簇对产量没有贡献。中国页岩气还存在水平应力差大，压裂后裂缝形态单一，难以形成复杂裂缝的特点。页岩油和页岩气产量是依靠人工裂缝复杂程度和有效改造体积控制的，即“裂缝控制产量”。如何解决射孔簇改造效率低、均匀程度差和提高裂缝复杂程度，是目前中国页岩气压裂改造面临的难题之一。

暂堵转向压裂技术可解决上述问题，利用暂堵剂封堵导致液体转向，提高裂缝内净压力，打通未被充分改造的射孔簇，使未被改造的射孔簇数多进液和砂，实现井筒与油气藏接触最大化，提高采收率。该技术主要包括缝口转向和缝内转向两种工艺，核心是利用不同粒径的暂堵剂封堵射孔孔眼、裂缝口或天然裂缝。在水力压裂过程中加入暂堵剂，使主裂缝通道内形成桥堵，压力升高后，压开新的支裂缝或更多微裂缝。通过各种裂缝转向，增加裂缝的复杂程度，增大改造体积和提高射孔簇改造效率。

目前所采用的暂堵剂多为水溶性暂堵剂，其原材料多为可溶(降)解高分子聚合物的复合产物。但在高温、高酸油气井环境下，水溶性暂堵剂易被酸液突破，溶解速度快，承压强度大大降低，封堵性能低；在解堵过程中，可溶(降)解高分子聚合物容易发生碳化，不易解堵。因此，目前的暂堵剂在高温、高酸油环境中无法发挥正常的封堵解堵作用，直接影响封堵措施的效果和石油产出量。

CN110669482A公开了一种酸性可控的暂堵剂及其制备方法，该酸性可控的暂堵剂以聚乳酸、聚乙醇酸为基料，钛酸酯类酯为交换催化剂，磷酸酯类酯和磷酸盐类酯为交换抑制剂，将甲苯磺酸苯酯、草酸二甲酯、草酸二乙酯中的一种或几种的混合物作为促进剂以及中和填料。酸性可控的暂堵剂制备方法是将聚乳酸、聚乙醇酸和酯交换催化剂混合，然后在190-270℃下熔融共混、造粒，得到预混合颗粒；再将预混合颗粒与酯交换抑制剂、促进剂和中和填料混合，然后在160-180℃下熔融共混并造粒，最终得到酸性可控的暂堵剂。该酸性可控的暂堵剂以可降解聚乳酸、聚乙醇酸为树脂基体，在酸性条件下最终反应成为水溶性盐和二氧化碳，从而实现不经返排作业，即可自行解堵；加入聚乙醇酸与聚乳酸进行共混改性，既保留了聚乳酸强度高的性能，又改善了聚乳酸难以破碎和溶(降)解速度慢的不足。

但该酸性可控的暂堵剂存在以下不足：

(1)以有机物共混改性而得，强度增加有限，暂堵剂承压强度不高；

(2)暂堵剂制备过程中，需要二次共混、造粒加工，加工工艺相对复杂；

(3)6h溶(降)解率≥85％，24h溶(降)解率才能达到100％，6h前溶(降)解速度太快，6h后溶(降)解速度太慢，不满足封堵前溶(降)解速度慢，封堵结束后溶(降)解速度快的实际需求。