[发明专利]一种非金属可降解自适应暂堵球

说明书

本发明涉及一种非金属可降解自适应暂堵球，该暂堵球是由具有刚性的可降解球芯和包覆在所述可降解球芯外且具有柔性的可降解壳层组成，其中，所述可降解球芯的原料包含羟基乙酸聚合物，所述可降解壳层的原料包含柔性可降解树脂。与现有技术相比，本发明暂堵球中的刚性可降解球芯具有良好的承压强度，而包覆在可降解球芯外侧的可降解壳层，其本身具有较好的柔韧性，在压力作用下相对于射孔炮眼(尤其是具有不规则形状的射孔炮眼)可发生一定程度的自适应性弹性变形，并产生与射孔炮眼的形状相适应的形变，以对射孔炮眼形成良好的密封封堵，在打压初期就能实现快速有效封堵，提高封堵成功率，有利于减少压裂液的损失。

技术领域

本发明属于油气井开采技术领域，具体涉及一种非金属可降解自适应暂堵球。

背景技术

近年来，随着油气田的不断开采，储层的品质会逐年下降，为此相关的油气开采商多采用储层压裂改造的方式来改善地下储层的渗透性，以继续有效地从这些地下储层中开采油气资源。然而，目前针对具有纵向分布相对分散、油层多、纵向非均质性严重等特点的非均质低渗透油藏，采用多层笼统压裂改造往往无法实现均衡改造，而为了能够在一定程度上代替传统的多层笼统压裂技术，现今越来越多的科研工作者已开始研究以裂缝转向为目的的暂堵转向压裂技术。

在油气田的暂堵转向压裂施工中，通常需要使用暂堵球，而现有暂堵球一般是以橡胶、非可降解塑料、合金等材料制备而成，但由橡胶或非可降解塑料制成的暂堵球在实际应用时，往往难以溶解，而且容易被卡在炮眼中，难以在暂堵转向压裂施工结束后返排出井眼，为此必须采取措施对其进行钻磨或打捞，这不仅会大大增加作业成本，降低生产效率，而且在钻磨过程中通常会用到更多的液体，容易对地下储层造成二次污染。由合金(例如，镁合金)制成的暂堵球，虽然刚性大且强度高，但其对溶解环境具有选择性，需要在较高的离子浓度下才能溶解，且溶解后具有残渣，容易对地下储层造成污染；另外，当遇到炮眼形状不规则的情况时，由于合金材料的刚性大，其难以产生适应于不规则形状炮眼的形变，以致其对炮眼的密封性较差，难以形成稳定的承压强度，进而影响暂堵转向压裂的效果。

现有的暂堵球无法兼具理想的刚度及柔性，导致密封性差，在打压初期难以实现快速有效封堵，且在后期难以快速有效降解。鉴于上述技术问题，目前亟需开发一种兼具刚性和柔韧性且在井下环境中可基本完全降解，无需进行钻磨或打捞的暂堵球。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种兼具刚性和柔韧性且在井下环境中可在一定时间内基本完全降解、无需进行钻磨或打捞的非金属可降解自适应暂堵球。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种非金属可降解自适应暂堵球，该暂堵球是由具有刚性的可降解球芯和包覆在所述可降解球芯外且具有柔性的可降解壳层组成，其中，所述可降解球芯的原料包含羟基乙酸聚合物，所述可降解壳层的原料包含柔性可降解树脂。

本发明暂堵球中，包含羟基乙酸聚合物的可降解球芯具有良好的承压强度，能满足一定压力下对射孔炮眼的封堵，而包覆在可降解球芯外侧的可降解壳层，包含柔性可降解树脂，具有较好的柔韧性，在压力作用下相对于不规则形状的射孔炮眼可发生一定程度的自适应性弹性变形，产生与射孔炮眼的形状相适应的形变，以对射孔炮眼形成良好的密封封堵，在打压初期就能实现快速有效封堵，提高封堵成功率，有利于减少压裂液的损失，而在暂堵转向压裂施工后，暂堵球可基本完全降解，无残渣，对地下储层无伤害，无需进行额外的打捞或钻磨等操作，这有利于缩短施工周期，降低施工成本。

作为优选的技术方案，所述可降解球芯的原料还包含热塑性弹性体，所述热塑性弹性体与所述羟基乙酸聚合物的质量比为1-10:10。

作为优选的技术方案，所述热塑性弹性体选自热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体或热塑性聚酰胺弹性体中的至少一种。