[发明专利]两端呈流苏状暂堵剂、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种两端呈流苏状暂堵剂、其制备方法及应用。所述制备方法包括：使吸水膨胀变形纤维和高强度刚性纤维进行并丝复合，形成暂堵纤维束；对所述暂堵纤维束进行打结处理，形成中间具有流苏结主体、两端呈流苏状的暂堵纤维束；以及，以聚酯树脂对所述两端呈流苏状的暂堵纤维束进行浸渍处理，获得两端呈流苏状暂堵剂。本发明的两端呈流苏状暂堵剂承压强度高达70MPa，可封堵炮眼、甚至是已变形炮眼，并减少桥塞、暂堵剂用量，甚至取代桥塞，形成更有效地封堵，并降低成本；并且降解性能灵活可控，选用降解型材料可省去钻桥塞的时间，降低施工费用，保证施工安全，通过在压裂液中投入少量流苏状暂堵剂即可达到暂堵转向的目的。

技术领域

本发明属于石油天然气井的增产技术领域，具体涉及一种两端呈流苏状暂堵剂及其制备方法，以及其在暂堵转向压裂中的应用。

背景技术

在低渗透油气藏的开发过程中，压裂是主要的增产措施之一，其目的是在低渗透储层内压开一条缝，增大泄流面积，提高油气产量。暂堵转向压裂技术是在压裂过程中实时加入暂堵剂，基于流体遵循向阻力最小方向流动的原则，暂堵剂会随压裂液进入与原有裂缝或高渗透层连通的炮眼，在炮眼处和原有裂缝内(或高渗透带)聚集产生高强度的滤饼桥堵，使后续压裂液不能进入原有裂缝和高渗透带，这必然会在一定程度上升高井底压力，在一定的水平两向应力差条件下，产生二次破裂进而改变原有裂缝起裂方位以产生新缝，建立新的高导流能力油气流通道。

目前，油田常用的暂堵剂是纤维和不同大小水溶性颗粒，利用暂堵剂沿阻力小的方向优先进入和暂堵剂在裂缝内壁面上摩擦积累的原理，堵住老缝，再开启新缝。如果堵不住，压裂液沿着老缝进入而使老缝延伸，就无法产生新缝，那么暂堵剂的强度和封堵率就是暂堵转向压裂技术的关键。

中国发明专利申请CN103835691A公开了一种自然选择甜点暂堵体积压裂方法，其中提出多裂缝的产生方法，在裂缝压开完成之后，加入高强度水溶性颗粒暂堵剂，来封堵裂缝缝口。中国发明专利申请CN103615228A公开了一种可降解纤维缝内暂堵压裂工艺，其中提到一种可降解纤维与线性胶和支撑剂作为缝内暂堵压裂液，形成分支缝。中国发明专利申请CN102020984A公开了一种低渗透油田缝内转向压裂暂堵剂及其制备方法和应用，其中提到一种地上交联型粘弹性颗粒暂堵剂，在炮眼和高渗带形成滤饼桥堵，最终促使新缝产生。中国发明专利申请CN102344788A公开了一种可控破胶的水平井分段压裂用暂堵剂及其制备方法，其是发明一种地下交联型粉末或颗粒型暂堵剂，实现水平井段有效封堵，通过胶囊破胶剂实现有效破胶。中国发明专利申请106350043A公开了一种用于暂堵转向压裂中的复合暂堵剂和复合暂堵方法，其包括暂堵剂a(刚性)和暂堵剂b(柔性)，按先后顺序注入油井裂缝中，暂堵剂颗粒都是2-20目。

上述暂堵技术基本上是基于暂堵颗粒或纤维在缝内或缝口(炮眼)摩擦积累(或架桥富集)形成桥堵，而积累或富集是一个模糊过程，既无法确定暂堵时机和位置，也因有暂堵剂流失问题，导致通过积累形成暂堵的厚度不能确定，那么暂堵的强度和效果就难以保证，为了保证效果通常加入大量的暂堵剂来实现暂堵效果，这样造成了大量浪费。

同时由于射孔枪常常不处于套管中央位置，导致炮眼大小不一。随着压裂液、支撑剂的进入将原来圆形的炮眼切割变形成不规则形状。因此单纯的暂堵球无法满足变形孔的要求，需要一定柔性的可变形体才能完全封堵住。

将纤维束通过打结或编织等方法可以获得接近球型的结构，这种由纤维束构成的近球形结构在外力作用下容易发生较大幅度的形变。但由于纤维的种类繁多，常见的天然纤维有棉、毛、丝、麻等，合成纤维又有丙纶、腈纶、锦纶、氨纶、维纶、涤纶等，近年来又衍生出了莫代尔纤维、竹桨纤维、聚乳酸纤维、聚乙醇酸纤维等纤维品种，这些纤维强度、吸水性能、吸水膨胀变形性能、耐热性能等又千差万别，而纤维构成的类球型结构材料要想能够起到有效的暂堵作用不仅要考虑纤维结构材料的变形性能，还要考虑到纤维自身的强度、降解性能、耐热性能以及能否形成有效的封堵，能否像常规暂堵剂那样下井，能否像常规暂堵剂那样均匀分散等。