[发明专利]一种可循环高密度液体胶塞的制备及其降解预测方法

说明书

本发明提供一种可循环高密度液体胶塞的制备及其降解预测方法，涉及油气化工领域。一种可循环高密度液体胶塞主要由按质量百分比计的以下组分通过交联反应制成：加重剂30‑90％、稳定剂0.01‑0.03％、增强材料0.2‑0.6％、聚合物1.5‑2.0％、交联剂0.5‑0.6％，其中聚合物与交联剂之比为3：1，余量为水。一种可循环高密度液体胶塞的制备采用上述原料，密度在1.2‑1.5g/cm³，具有泵入性好、抗温、无需破胶、高效循环返排等优点。通过建立可循环高密度液体胶塞的降解预测线性回归方程模型，来预测不同胶塞体系在不同温度条件下的降解时间，指导返排工艺，保证油气井完井与修井作业安全、有效、顺利。

技术领域

本发明涉及油气化工领域，具体而言，涉及一种可循环高密度液体胶塞的制备及其降解预测方法。

背景技术

随着深井、超深井、非常规、高温高压等油气井不断增加，大多数井存在井下管柱和井口装置腐蚀破坏、油管结垢、管柱屈曲、变形断裂等问题，需要进行修井作业。

多数地区压力系数高，修井时需要高密度压井液进行压井。常规有机盐、无机盐压井液的密度较低，而重晶石、铁矿粉加重又存在沉降稳定差、对地层伤害大等问题。

暂堵压井胶塞技术是利用高浓度的聚合物溶液在井筒中交联的原理，在井筒中形成一段高强度黏弹性胶塞，将压井液与产层隔离，阻止压井液漏入地层，并大大降低井口压力，保障后续带压修井作业的安全。

但目前“液体胶塞”普遍存在胶塞缓交时间短(几分钟)、泵注困难(初始黏度高)或稠化剂与交联剂需交替注入、工艺复杂，且胶塞耐高温能力差，需要破胶，降解时间无法预测，返排困难等问题，特别是现场应用易造成提前交联，使得泵注摩阻高，甚至难以泵注入目的位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可循环高密度液体胶塞，其具有成胶后流动性能可调、密度可调、抗温、泵送性好、稳定性好、无需破胶、可循环等优点。

本发明的另一目的在于提供一种可循环高密度液体胶塞制备方法，旨在制备上述可循环高密度液体胶塞。

本发明的第三目的在于提供一种可循环高密度液体胶塞降解时间预测的方法，旨在反应降解规律，确定合理返排时间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

本发明提出了一种可循环高密度液体胶塞，其主要由按质量百分比计的以下组分通过交联反应制成：加重剂30-90％、稳定剂0.01-0.03％、增强材料0.2-0.6％、聚合物1.5-2.0％、交联剂0.5-0.6％，其中聚合物与交联剂之比为3：1，余量为水。

上述聚合物可以是聚丙稀酰胺、丙烯酰胺、丙烯酸叔丁酯共聚物、黄原胶、瓜胶的一种或多种。上述加重剂可以是甲酸钾或溴化钠的一种或多种，加重后形成的胶塞密度范围为1.2g/cm³-1.5g/cm³。上述稳定剂可以是硫脲、亚硫酸钠的一种或多种。上述增强材料可以是锂皂石、膨润土、蒙脱土、石墨粉、海藻酸钠的一种或多种。上述交联剂可以是聚乙烯亚胺、柠檬酸铝、原硼酸、甲醛、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、间苯二酚、酚醛树脂的一种或多种。

本发明还提出一种可循环高密度液体胶塞制备方法，包括如下步骤：

加重剂配置高密度基液，将稳定剂、增强材料、聚合物、交联剂按重量份数比例依次加入高密度基液中，搅拌均匀。

本发明还提出一种降解时间的预测方法，其包括上述可循环高密度液体胶塞热分析仪器的耐温性能测试和预测降解时间的公式推导。