[发明专利]一种可控破胶的水平井分段压裂用暂堵剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可控破胶的水平井分段压裂用暂堵剂及其制备方法。

背景技术

在油田的开采过程中水平井的收益远大于钻井和完井费用，在重油层和厚油层开采中比竖直井更受重视。水平井改造过程中会涉及用到分段射孔压裂技术，即第一段压裂施工完毕后，采用化学或者机械方法将已压裂段和待压裂段分隔开，从而使目的层得到有效改造。

为了提高水平井有效改造段数，各大石油公司又开始竟相研究开发水平井分段改造暂堵剂。美国专利4137182采用聚丙烯酰胺与铬交联剂形成凝胶进行压裂，注入地层24h后利用凝胶自动水化破胶，该技术形成的凝胶耐压强度低，破胶不彻底，破胶后对地层伤害较大。美国专利6187839采用高矿化度盐溶液、偶氮类水溶性引发剂和单体形成高强度的封堵，但是不能破胶，产生永久性的堵塞。美国专利6169058采用吸水膨体颗粒用于水力压裂技术，但是该技术在水平段难以形成整体封堵。目前应用的暂堵剂主要有：惰性有机树脂、固体有机酸(如美国使用的安息香酸能在水和油中缓慢溶解)、遇酸溶胀的聚合物、惰性固体(如硅粉、碳酸钙粉、岩盐、油溶性树脂、封堵小球)等。其中应用最广泛的为聚合物和封堵小球，其中聚合物暂堵剂由于其牢固的化学交联网络结构，封堵效果良好，但存在着破胶慢甚至难以破胶的现象，返排不彻底，会对地层造成一定程度的伤害；封堵小球具有封堵强度高，变形小的特点，但是缺点是易脱落、封堵效果差，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种可控破胶的水平井分段压裂用暂堵剂及其制备方法，实现水平井段有效封堵，并可有效破胶返排对储层不会造成永久性伤害。

本发明所述的可控破胶的水平井分段压裂用暂堵剂由二元醇，无机氧化增强剂、硼酸盐、碳酸氢钠、缓释微胶囊破胶剂和水组成，上述各组分的重量比为10-14∶5-8∶1-1.5∶3∶2-3∶100。

所述的二元醇(包含但不限于聚乙烯醇)为白色粉末或颗粒，其分子量为7万-10万。

所述的无机氧化增强剂包括但不限于氧化镁、氧化铝。

所述的缓释微胶囊破胶剂为通过沸腾制粒技术包覆柠檬酸或固体硝酸。

该可控破胶的水平井分段压裂用暂堵剂的制备方法如下：

1，在室温条件下，将二元醇，无机氧化增强剂、硼酸盐、碳酸氢钠、缓释微胶囊破胶剂原料按照比例混合均匀。

2，将上述混合物料与水按照比例在搅拌条件下缓慢加入水中，搅拌均匀后再持续搅拌10分钟即可得到本发明的可控破胶的水平井分段压裂用暂堵剂。

经试验验证，本发明可控破胶的水平井分段压裂用暂堵剂在70℃～90℃井温条件下60min交联固化后可耐受30MPa的压差，从而保证压裂施工的顺利进行。压裂施工完毕后，体系中的缓释微胶囊破胶剂囊衣破坏，从而破坏交联体系的交联结构，破胶液粘度小于10mPa·s，使暂堵剂水化降解，通过返排全部排出地面，对地层伤害较小。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、采用了二元醇与硼砂交联体系，可通过选择不同的二元醇材料与硼砂加量控制反应时间。

2、采用了酸性胶囊破胶剂，实现了破胶时间可控，达到胶塞压后可彻底破胶返排的目的。

3、本方法具有较大的生产灵活性，可根据需要调整产品方案；操作简单。

具体实施方式

实施例1：

在常温25℃条件下将6g聚乙烯醇粒料、8g聚乙烯醇粉料、6g氧化镁、1.5g硼砂、3g酸性微胶囊破胶剂、3g碳酸氢钠置于烧杯中搅拌均匀。然后将上述混合物料在搅拌条件下缓慢加入100g水中，混合物料加完后再继续搅拌10分钟，即可配成水平井压裂施工用暂堵剂，此暂堵剂在70℃条件下候凝1h后形成强度良好的胶塞，破胶后，破胶液粘度小于10mPa.S。

实施例2：

在常温25℃条件下将10g聚乙烯醇粒料、4g聚乙烯醇粉料、6g氧化镁、1.5g硼砂、2.5g酸性微胶囊破胶剂、3g碳酸氢钠置于烧杯中搅拌均匀。然后将上述混合物料在搅拌条件下缓慢加入100g水中，混合物料加完后再继续搅拌10分钟，即可配成水平井压裂施工用暂堵剂，此暂堵剂在80℃条件下候凝1h后形成强度良好的胶塞，破胶后，破胶液粘度小于10mPa.S。

实施例3：

在常温25℃条件下将12g聚乙烯醇粒料、2g聚乙烯醇粉料、26g氧化镁、1.5g硼砂、2g酸性微胶囊破胶剂、3g碳酸氢钠置于烧杯中搅拌均匀。然后将上述混合物料在搅拌条件下缓慢加入100g水中，混合物料加完后再继续搅拌10分钟，即可配成水平井压裂施工用暂堵剂，此暂堵剂在90℃条件下候凝30min后形成强度良好的胶塞，破胶后，破胶液粘度小于10mPa.S。