[发明专利]能够用于宽大裂缝的增强型暂堵剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种能够用于宽大裂缝的增强型暂堵剂及其制备方法，能够用于宽大裂缝的增强型暂堵剂包括暂堵剂颗粒以及包裹在暂堵剂颗粒表面的铁磁性水溶薄膜，其中，所述铁磁性水溶薄膜能够在磁力作用下被吸附，且所述铁磁性水溶薄膜能够与水反应溶解并释放被包裹的暂堵剂颗粒；所述暂堵剂颗粒能够在油气井下的高温环境下遇水可溶且可交联，从而发生胶结以封堵地层裂缝。本发明具有铁磁性水溶薄膜溶解速度快，不影响暂堵剂的胶结性能，能够对缝宽较大的天然裂缝或人造裂缝进行封堵、节约暂堵剂的用量、降低施工成本等优点。

技术领域

本发明属于油气开采技术领域，具体来讲，涉及一种能够用于宽大裂缝的增强型暂堵剂及其制备方法。

背景技术

在油气开采过程中，进行压裂时使用的暂堵剂主要是能在高温环境下具有可交联性的遇水可溶性高分子材料，通过将暂堵剂加入到压裂液泵送入地层裂缝中进行暂堵。暂堵剂在井下高温环境下会产生胶结，从而封堵地层裂缝，实现缝内暂堵。胶结的暂堵剂经过一段时间之后，会在水中逐渐溶解从而解除对裂缝的封堵。这种暂堵剂适用于封堵缝宽较小的裂缝，但遇到缝宽较大的天然裂缝或人造裂缝，则难以通过暂堵剂的胶结实现缝内暂堵。此外，在实施缝内暂堵时，由于不确定暂堵剂在裂缝内实现暂堵的具体位置，所以暂堵剂的用量较多，增加施工成本。

通过对暂堵剂颗粒进行改性，使暂堵剂颗粒具有磁性，同时在井下局部区域施加磁场，可以使暂堵剂在局部区域实现高浓度聚集，从而对特定区域进行暂堵，提高暂堵效果，节约施工成本。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够用于宽大天然裂缝或人造裂缝的增强型暂堵剂。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种能够用于宽大天然裂缝或人造裂缝的增强型暂堵剂。所述增强型暂堵剂包括暂堵剂颗粒以及包裹在暂堵剂颗粒表面的铁磁性水溶薄膜，其中，所述铁磁性水溶薄膜能够在磁力作用下被吸附，且所述铁磁性水溶薄膜能够与水反应溶解并释放被包裹的暂堵剂颗粒；所述暂堵剂颗粒能够在油气井下的高温环境下遇水可溶且可交联，从而发生胶结以封堵地层裂缝。

在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述铁磁性水溶薄膜可由铁磁性的第一金属元素和能够与水反应的第二金属元素直接组成或合金化组成。

在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述第一金属元素可以为铁、钴和镍中的一种或多种，并且所述第二金属元素可以为镁、铝和钙中的一种或多种。

在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述铁磁性水溶薄膜的厚度可以为0.25～0.75mm，所述暂堵剂颗粒的粒径可以为0.35～1.25mm。

本发明的另一方面提供了一种能够用于宽大天然裂缝或人造裂缝的增强型暂堵剂的制备方法。所述制备方法可包括以下步骤：形成暂堵剂颗粒，所述暂堵剂颗粒为在油气井下的高温环境下具有遇水可溶性且可交联性的高分子材料；在暂堵剂颗粒表面形成铁磁性水溶薄膜，得到所述增强型暂堵剂，其中，所述铁磁性水溶薄膜能够在磁力作用被吸附，且所述铁磁性水溶薄膜能够与水反应溶解并释放被包裹的暂堵剂颗粒。

在本发明另一方面的一个示例性实施例中，所述铁磁性水溶薄膜可由铁磁性的第一金属元素和能够与水反应的第二金属元素直接组成或合金化组成。

在本发明另一方面的一个示例性实施例中，所述第一金属元素可以为铁、钴和镍中的一种或多种，并且所述第二金属元素可以为镁、铝和钙中的一种或多种。

在本发明另一方面的一个示例性实施例中，所述铁磁性水溶薄膜的厚度可以为0.25～0.75mm，所述暂堵剂颗粒的粒径可以为0.35～1.25mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下内容中的至少一项：

(1)本发明通过在暂堵剂表面包裹铁磁性水溶薄膜，通过在裂缝入口处施加磁场，提高了裂缝入口处暂堵剂的浓度，从而提高了暂堵效果；