[发明专利]带压作业管柱内的化学封堵胶塞及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，特别是涉及一种带压作业管柱内的化学封堵胶塞及其制备方法和用途。

背景技术

带压作业是指利用特殊修井设备，在油、气、水井井口带压的情况下，实施起下管杆、井筒修理及增产措施的井下作业技术。与常规作业技术相比，带压作业技术具有三方面优越性。一是避免开采过程中对油气层的破坏，更好地保护地层原始状态；二是减少开发中后期对储层的伤害，更好地维持地层产能；三是避免注水井作业泄压问题发生，更好地保证注水开发效果。

带压作业工艺关键技术就是需要对油管进行有效封堵，以防止高压流体从管柱内流出。通常采用通过电缆钢丝或水力投送堵塞器等进行管内密封。现有的堵塞器结构较多，效果各异，但存在着“堵塞器的下入受油管串完善程度的限制”和“无法实现整个油管串全程密封”等缺陷。卡瓦式机械堵塞器采用弧形卡瓦定位装置，与油管内壁接触面积小，密封效果差，存在堵塞位置不准确，有时需要投送多个或多次堵塞；采用重力压旋式堵塞器，在管柱缩径的情况下，会造成堵塞器中途遇卡、中途坐封；小直径堵塞器、遇水膨胀堵塞器其结构决定了其外径必须接近油管内径，才能有效卡封，也不能通过缩径、异径工具（封隔器、配水器、安全阀等）。所以当管柱存在蜡垢缩径、异径工具、管壁腐蚀不规则、管壁破损及井下工具漏失短路时，就会出现投送堵塞器受阻（无法投送）、投送不到位，或堵塞效果差等情况，使得堵塞失败，无法进行带压作业施工。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种带压作业管柱内的化学封堵胶塞，该化学封堵胶塞液在井温50～120℃的条件下，交联固化后最高耐压强度可达到40MPa，可实现2～7天后自行降解破胶。

本发明的另一目的在于：提供所述化学封堵胶塞的制备方法，该制备方法简单，适于在现场操作。

本发明的又一目的在于：给出利用所述化学封堵胶塞封堵油管的方法，该方法可以实现带压作业施工时，油管带压封堵，并可降解清除。

为此，本发明的技术方案为：

一种带压作业管柱内的化学封堵胶塞，由按质量百分比的下列组分制得：

所述丙烯酰胺与交联剂N’N-亚甲基双丙烯酰胺的作用是与所述偶氮类引发剂发生聚合反应，形成新的空间网状结构，实现形成封堵。

所述植物胶为分子量为10～200万的黄原胶或羧甲基胍胶、或者两者以任意比的混合物；能在交联后增强封堵胶塞的强度。

所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和偶氮二氰基戊酸中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。

所述N’N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，能够与聚合物发生反应，从而使聚合物形成空间网络结构，进而增强封堵胶塞的耐压强度。

过硫酸铵微胶囊，做为破胶剂，其作用是促使凝胶体系降解。

所述蒙脱土为钠基蒙脱土，其作用是增强封堵胶塞的耐压强度。

所述带压作业管柱内的化学封堵胶塞的制备方法：首先将丙烯酰胺、植物胶、偶氮类引发剂、N’N-亚甲基双丙烯酰胺及蒙脱土加入到水中搅拌混合均匀，而后将上述混合物与过硫酸铵微胶囊混合均匀，即得所述化学封堵胶塞。

该方法操作简单，适于在现场直接配置，且制得的化学封堵胶塞，在井温50～120℃的条件下，交联固化后最高耐压强度可达到40MPa，可实现2～7天后自行降解破胶。

利用所述化学封堵胶塞进行带压作业管柱内封堵的方法，包括如下步骤：

1）将丙烯酰胺、植物胶、偶氮类引发剂、N’N-亚甲基双丙烯酰胺及蒙脱土加入到水中搅拌混合均匀；

2）将步骤1）得到的混合物与过硫酸铵微胶囊一起泵送到油管中后停泵；30～120min后，带压作业管柱内形成所述化学封堵胶塞。

该方法能实现带压作业施工时油管带压封堵，并可通过降解消除。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

将20kg丙烯酰胺、1kg偶氮二异丁基脒盐酸盐、1kg交联剂N’N-亚甲基双丙烯酰胺、49kg分子量为100万的羧甲基胍胶和3kg钠基蒙脱土加入到900kg水中搅拌混合均匀，而后将上述混合物与20kg过硫酸铵微胶囊一起加入到带压作业管柱中，等待60min后，带压作业管柱内即形成所述化学封堵胶塞。

实验测得本实施例化学封堵胶塞的承压能力为20MPa，5天后胶塞降解。

实施例2