[发明专利]一种耐高温可降解绳结式暂堵剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了耐高温可降解绳结式暂堵剂及其制备方法和应用。以重量份计，制备该暂堵剂的原料组分包括：60～70份的耐高温可降解固化树脂颗粒、30～38份的聚丙交酯和2～4份的阻水剂。该暂堵剂为绳结式结构，绳的外径为18～24mm，绳结为8字结；绳结两端为散开状的绳头，长度为30～45mm。本发明的暂堵剂能够满足封堵射孔孔眼要求，有效地解决了超高温度暂堵和封堵效率低的问题，大大提高了封堵效率，实现了5000～8000m超深井、150～180℃超高温度的油气井段内暂堵压裂工艺，提高了压裂效果。

技术领域

本发明属于油气井压裂技术领域，针对超深井(5000～8000m)、超高地层温度(150～180℃)的压裂施工领域，具体涉及一种耐高温可降解绳结式暂堵剂及其制备方法和应用。

背景技术

超深井(5000～8000m)、超高地层温度(150～180℃)的油气井压裂目前已经发展到大斜度、大位移井，采取了多段压裂的工艺，暂堵球是目前多段压裂的一种常用产品，而暂堵球耐温低、封堵效率低等问题已经困扰着超深井的压裂施工。通常压裂实施过程中伴随段内暂堵的施工工艺，目前国内各大油气田应用的暂堵材料95％以上为常规暂堵球，该类暂堵球耐温有限，极易脱落、暂堵效果差，如果嵌在炮眼处形成堵塞，还会因其不能自溶从而难以解除。聚乙醇酸类暂堵剂耐温有限，仅仅只能用于80～100℃地层暂堵，而聚乳酸类暂堵剂显著提升了一定的耐温性能，但仍然不能实现150～180℃条件下有效的暂堵时间。因此，在超深井压裂施工中无法实现裂缝的有效封堵，也不能有效破胶返排，对储层造成了永久性伤害。

发明内容

基于现有技术中存在的问题，本发明的第一目的在于提供一种暂堵剂；本发明的第二目的在于提供该暂堵剂的制备方法；本发明的第三目的在于提供该暂堵剂在5000～8000m超深井、150～180℃超高温度的油气井压裂开采中的应用。

本发明的目的通过以下技术手段得以实现：

一方面，本发明提供一种暂堵剂，以重量份计，制备该暂堵剂的原料组分包括：

耐高温可降解固化树脂颗粒 60～70份；

聚丙交酯 30～38份；

阻水剂 2～4份。

本发明的暂堵剂采用耐高温可降解材料制作而成，所述耐高温可降解固化树脂颗粒的玻璃化转变温度(Tg)超过220℃，且为可降解树脂，能够在高温下降解彻底。

上述的暂堵剂中，优选地，该暂堵剂为绳结式结构，绳的外径为18～24mm，绳结为8字结；绳结两端为散开状的绳头，长度为30～45mm。

本发明的暂堵剂设计为绳结式的独特结构，绳结两端为散开状绳头，其中，两端散开的绳头能够作为该暂堵剂流动的双翼，其伴随压裂液流动时协助绳结式暂堵剂翻滚前进并且在压力作用下帮助暂堵剂进入射孔孔眼，8字结的绳结能够有效封堵射孔孔眼；在本发明优选的实施方式中，该暂堵剂最高耐压差超过了70MPa，在150～180℃地层温度下2～7天开始降解，10～15天降解彻底，伴随压裂液即可返排出来，对产层无任何伤害。

上述的暂堵剂中，优选地，所述耐高温可降解固化树脂颗粒包括：

耐高温树脂与可降解固化剂于80℃下加热固化8～12h，接着升温至100℃反应2h，然后升温至130℃反应2h，得到固化物，粉碎制成耐高温可降解固化树脂颗粒。

上述的暂堵剂中，优选地，所述耐高温树脂与所述可降解固化剂的质量比为100:130。此比例条件下获得的耐高温可降解固化树脂颗粒的玻璃化转变温度(Tg)远远超过200℃。

上述的暂堵剂中，优选地，所述耐高温树脂包括4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺，但不限于此。