[发明专利]油气井压裂用可溶性暂堵材料、暂堵剂、压裂液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种油气井压裂用可溶性暂堵材料、暂堵剂、压裂液及其制备方法，其中暂堵材料为由如下质量百分比的原料制备的聚合物：C4‑C6的二元羧酸25‑30％；2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸7‑10％；C4‑C7的多元醇20‑25％；带有单苯环结构的一元醇5‑8％；引发剂0.08‑0.15％；氢氧化钠1.5‑2％；蒸馏水30％。本发明实施例的暂堵材料在不同温度压裂液环境中完全溶解无残留固体。

技术领域

本发明涉及油气井压裂材料技术领域，尤其涉及一种油气井压裂用可溶性暂堵材料、暂堵剂、压裂液及其制备方法。

背景技术

我国低渗透油田石油地质储量丰富，其资源量约占全国石油总资源量的30％，在已探明储量中，低渗透油藏的比例约占全国储量的2/3以上，开发潜力巨大。大多数低渗透储层在压裂改造后虽增产幅度较大，但产量仍然不高。近些年，各大油田均在压裂施工中采用段内多裂缝技术或是裂缝转向技术，加大对低渗储层的改造力度，将储层产量最大化。转向压裂技术是根据储层平面和纵向上的非均质性，以及不同区域、层位动用程度存在的差异，采用暂堵材料使裂缝方位发生偏离、转向，形成新的人工裂缝，打开新的油气渗流通道，更大限度地沟通动用程度低，甚至未动用的储层，以达到增产的目的。

为了利用层内渗透率的差异改变原有液体的流入方向以达到产生新裂缝的目的，在需要增产的地层中使用暂堵剂可以降低压裂施工难度、减少分段工具的使用数量，并提高单位井段的改造效率。安东石油研发出针对油气井压裂用的可溶性暂堵材料(简称暂堵剂ADZD)。对暂堵剂ADZD在压裂液中进行溶解性能测试，并进行岩心暂堵及恢复实验测试。实验结果表明，暂堵剂ADZD在不同温度压裂液环境中完全溶解无残留固体，降解率100％。压裂液中暂堵剂加量1％时，岩心暂堵率可达到96.9％，暂堵剂降解后岩心渗透率恢复率可达到97.7％。说明研制出的暂堵剂不仅具有良好的暂堵转向效果，而且降解后对地层伤害很小。

目前暂堵技术已经运用于油田现场各类施工作业，包括钻井、固井、修井、洗井以及增产措施等，各大油田开始在压裂施工中采用段内多裂缝技术或是裂缝转向技术加大对低渗储层的改造力度，从而将储层产量最大化。针对油气井压裂用暂堵材料目前主要有由无机盐及水溶性组分混合制得的暂堵剂以及交联水溶性聚合物合成的暂堵剂。由无机盐及水溶性组分制得的暂堵剂不仅拥有优良的水溶性，其封堵强度较高且溶解速度更快，既可用于油井又可用于水井的压裂酸化施工。交联型聚合物暂堵剂分为颗粒型和胶塞型，通过交联的方法得到高黏度的流体后进行烘干、剪切、造粒形成可用于暂堵的颗粒，也可通过交联的方法形成高黏性流体注入地层后形成暂堵胶塞。但无论是固体或液体的暂堵剂体系，由于其自身不能降解溶解于水中，都需要加入破胶剂使其破胶进而使体系顺利返排出地层。此外由聚丙烯酰胺为主体的聚合物作为暂堵剂也有一定的应用，并且其封堵强度和暂堵率也可以满足现场施工的要求，但是其降解后具有较高的粘度，使压裂液粘度上升而不利于施工后的返排，会对地层造成较大的伤害。

现有的各类暂堵剂有一定的暂堵性能但是也有其自身的缺陷，由无机盐组成的体系在溶解过程中无机盐类释放会对地层造成永久堵塞，不利于后期油气开采；交联型聚合物需要在施工后加入破胶剂才能破胶，在需要暂堵时间较长的施工作业中会增加施工周期，造成成本上升，同时交联型聚合物溶解性能较差，部分在压裂液中不能完全破胶同样会滞留在地层，在影响后期开采过程；PAM类暂堵剂溶解后会使压裂液粘度上升，不利于压裂液的返排。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种油气井压裂用可溶性暂堵材料，主要目的是提供溶解性好的暂堵材料。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种油气井压裂用可溶性暂堵材料，其为由如下质量百分比的原料制备的聚合物：

作为优选，所述C4-C6的二元羧酸选用衣康酸或富马酸。

作为优选，所述C4-C7的多元醇选用三羟甲基丙烷或季戊四醇。