[发明专利]一种油气层保护材料及其制法和应用

说明书

本发明公开了一种油气层保护材料及其制法和应用，所述油气层保护材料包括含淀粉微球和水溶性改性淀粉，以所述油气层保护材料的总重量为基准，所述含淀粉微球含量为40wt%～80wt%，所述水溶性改性淀粉为20wt%～60wt%，所述制备方法是将含淀粉微球与水溶性改性淀粉混合均匀，然后得到所述油气层保护材料；还涉及淀粉微球在油气层保护暂堵剂中的应用。所述油气层保护材料具有组分简单，性能高效，环境友好和成本低廉等优点。

技术领域

本发明属于油气层保护技术领域，具体涉及一种油气层保护材料及其制备方法和应用。

背景技术

屏蔽暂堵保护油气层钻井技术（简称屏蔽暂堵技术），主要是用来解决裸眼井段多压力层系地层保护油气层的问题，即利用钻进油气层过程中对油气层发生损害的两个不利因素（压差和钻井液固相颗粒），将其转化为保护油气层的有利因素，达到减少钻井液、水泥浆、压差和侵泡时间对油气层损害的目的。

屏蔽暂堵保护油气层钻井技术的基本构思是利用油气层被钻开时，钻井液液柱压力与油气层压力之间形成的压差，在极短时间内，迫使钻井液中人为加入类型和尺寸的固体粒子进入油气层孔喉，在井壁附近快速、浅层、有效的形成一个堵塞带，防止钻井液继续侵入油气层，减少钻井液对油气层的损害。其厚度必须大大小于射孔深度，以便在完井投产时，通过射孔解堵。钻井完成后，若裸眼完井，堵塞带可通过酸化等措施消除，使油气层恢复原来的渗透率，保证油气井具有较好的产量。微球类化合物是目前较常用的一种油气层保护暂堵剂，其中淀粉微球受到了广泛研究。现有技术对单分散或多分散的淀粉微球研究较多，CN201010546156.1和CN201410236878.5介绍了两种单分散淀粉微球的制备方法。CN201510151917.6介绍了一种纳米级多分散淀粉微球的制备方法。CN201510175382.6提供了一种具粒度梯度特性聚合物微球的制备方法。对于均匀分布的多分散淀粉微球几乎没有报道。

目前应用的油气层保护材料大多为复配材料。专利CN 103045184 A介绍了一种超低渗透防塌油层保护剂，主要组成包括木质素纤维、低软化点沥青、纤维素改性淀粉、褐煤树脂及超细碳酸钙等，其中低软化点沥青表面经由喷洒水溶性硅油和表面活性剂进行亲水改性，所得复配材料分散性、配伍性好，可有效降低钻井液滤失量。专利US 9890318 B1公开了一种适用于随钻高压条件的暂堵剂配方，其中包括改性纳米级二氧化硅颗粒、二聚酸-有机胺共聚物和羧基甲基壳聚糖等，复配材料间存在良好的协同作用，添加了复配材料的钻井液可有效提高钻进过程中井壁的稳定性，高压滤失量显著降低。专利WO2013-039938 A1描述了一种由多组分颗粒复配而成的油层保护剂，主要包括经表面活性剂改性的、分散性良好且粒径为1-100μm的车前子粉末，另外包括车前子种子、黄原胶、火山灰、官能化的炭黑和单臂纳米管，以及碳酸盐粉末等。采用所述油层保护剂的水基钻井液呈碱性，同时随有效成分添加量的增大其粘度有所增加。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种油气层保护材料及其制备方法和应用，所述油气层保护材料具有组分简单，性能高效，环境友好和成本低廉等优点。

本发明第一方面提供一种油气层保护材料，所述油气层保护材料包括含淀粉微球和水溶性改性淀粉，以所述油气层保护材料的总重量为基准，所述含淀粉微球含量为40wt%～80wt%，优选为50～70wt%，进一步优选为55～65wt%，所述水溶性改性淀粉为20wt%～60wt%，优选为30～50wt%，进一步优选为35～45wt%。

本发明第二方面提供一种油气层保护材料制备方法，所述制备方法是将含淀粉微球与水溶性改性淀粉在20～90℃，优选为40～70℃下混合均匀，然后得到所述油气层保护材料，所述混合可以采用本领域现有的任何可以实现两种以上物料混合均匀方式中的一种，如可以采用机械混合。