[发明专利]一种剪切增稠液体及基于其的改性可降解纤维及制备方法和暂堵转向压裂方法

说明书

本发明涉及石油工程学水力压裂领域，具体涉及的是一种剪切增稠液体及基于其的改性可降解纤维及制备方法和暂堵转向压裂方法：第一步制备剪切增稠液体；第二步对可降解纤维DF‑1改性；第三步坐封压裂封隔器，注入前置液压开地层；第四步注入混有改性可降解纤维的携砂液充填裂缝；第五步注入纤维转向剂溶液进行转向造缝；第六步对新缝注入混有改性可降解纤维的携砂液进行充填，然后顶替停泵。本发明利用非牛顿流体对可降解纤维DF‑1进行改性，使得纤维在溶液中形成的网状结构更加稳定，在地层裂缝的暂堵能力得到大幅增强；相比现有技术能造出更多更深的分支缝，更大幅度上提高老缝与天然裂缝和未动用储层区域的连通性，适合在低渗透致密储集层推广使用。

技术领域

本发明涉及石油工程学水力压裂领域，具体涉及的是一种剪切增稠液体及基于其的改性可降解纤维及制备方法和暂堵转向压裂方法。

背景技术

随着致密气、页岩气和煤层气等非常规油气资源勘探开发步伐的加快，非常规油气资源已成为世界关注的热点。水力压裂技术是非常规油气进行经济开发的有效手段。然而为了在储层中形成高导流能力的填砂裂缝，大幅度提高油气井产量，就必须在地层中压出多条裂缝形成复杂的多级缝网。目前常规水力压裂技术的主要缺点在于油气富集的储层中常常难以压出多级复杂缝网，大多形成的缝网形状单一，横纵向扩展较少，甚至有的压裂施工在储层中仅能压开一条裂缝，对储层改造几乎没有效果，压裂效率很低，这样就造成油气难以运移生产，压裂施工后的产量并无显著提高。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种剪切增稠液体及基于其的改性可降解纤维及制备方法和暂堵转向压裂方法，本发明通过向地层中注入改性可降解纤维DF-1的携砂液以及改性纤维转向剂溶液，从而在压裂过程形成暂堵效应迫使压裂液压裂方向发生转变，从而形成新的复杂缝网，解决了上述常规水力压裂技术面临的问题，大幅度提高储层改造效果，提高了油气采收率。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种剪切增稠液体，其原料包括纳米SiO₂、石墨烯、碳纳米管、PEG200和PEG400，剪切增稠液体中，以质量百分数计，含有45％～55％的纳米SiO₂，1％～2％的石墨烯，1％～2％的碳纳米管，其余为PEG200和PEG400，其中PEG200与PEG400的质量比为1:4或1:2。

所述纳米SiO₂的粒径范围为80nm～450nm。

一种剪切增稠液体的制备方法，将PEG200与PEG400混合均匀形成混合物A，再向混合物A中同时缓慢均匀加入石墨烯和碳纳米管形成混合物B，再向混合物B中缓慢均匀加入纳米SiO₂，加入石墨烯和碳纳米管以及纳米SiO₂的过程中对混合物持续进行搅拌和震荡分散，待纳米SiO₂加入完成后持续震荡分散并停止搅拌，待震荡分散完成后，得到剪切增稠液体。

搅拌速率为550r/min-650r/min，搅拌时间为5min-7min，震荡分散的时间为10min-15min；

得到剪切增稠液体后，将剪切增稠液体再在40℃～80℃真空干燥24h-48h去除气泡。

一种改性可降解纤维的制备方法，其过程为：将可降解纤维DF-1(中国中纺集团制造)浸泡在本发明上述剪切增稠液体的稀释液中，并利用超声波震荡，再取浸泡后的可降解纤维DF-1进行晾干，得到所述改性可降解纤维。

可降解纤维DF-1的长度为8mm～10mm，直径为10μm～12μm。

所述超声波震荡时间为10min-15min。

剪切增稠液体的稀释液为剪切增稠液体与无水乙醇以1:4或者1:8的比例混合稀释得到。

一种改性可降解纤维，所述改性可降解纤维通过上述制备方法制得。