[发明专利]一种井下冻胶阀及其制备方法

说明书

本发明涉及一种井下冻胶阀，包括以下按质量百分比计的原料：超分子聚丙烯酰胺0.8‑1.1％、稳定剂0.2‑0.25％、交联剂0.5‑0.65％和破胶剂0.05‑0.1％，其余为水。本发明还提供所述井下冻胶阀的制备方法。本发明所述冻胶阀具有操作性强、可靠性高、成本低、对储层无伤害、适用性好等优点，在气密性及抗压能力、稳定性、管壁粘附性等性能方面都有显著的提升，而且抗温性和破胶性同样优异，极大地提高了欠平衡完井等技术的可适用性，同时缩短钻井周期、安全性好、降低钻井成本，提高经济效益，具有极大的应用前景。

技术领域

本发明属于冻胶阀技术领域，具体涉及一种井下冻胶阀及其制备方法。

背景技术

目前国内外欠平衡完井主要采用裸眼完井、尾管不固定射孔完井、割缝衬管完井、套管阀下筛管完井等技术。裸眼完井和尾管不固定射孔完井操作简单、成本低，但无法稳定支撑井壁，不利于油井长期稳定开发；割缝衬管完井和套管阀下筛管完井可提供裸眼支撑、防止坍塌，但这种完井方式成本较高，且机械工具在井下一旦出现问题，更换工序复杂或难以更换，并且在油气井钻井完井和压井作业过程中，使用的压井介质是钻井泥浆或压井液，以及采用与其配套的常规压井施工方法。常规的压井施工方法伤害储层，施工费用昂贵，施工作业复杂。油气井在钻井完井修井过程中，经常要进行起下管柱作业，为了确保作业安全，必须要用泥浆、压井液等高密度液体进行压井。而一些深井、复杂井段过高的钻井液密度会诱发和加剧井漏的发生。特别是在我国内蒙、甘肃、陕西一些油藏地区，由于上述原因引发的井漏已成为影响钻井速度、增加钻井成本的瓶颈问题之一。另外，在地层大量产气的油井进行完井修井作业过程中存在气体向外逸出的危险。而在保护储层的欠平衡、气体钻井施工中，必须使用昂贵的套管阀设备来封堵井下气体，确保施工安全。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种井下冻胶阀及其制备方法，实现钻井、完井、修井过程中的安全钻井、完井、压井作业；将泥浆、压井液与储层有效分开，有效阻止上部压井液进入地层，同时也能够阻止地层中的硫化氢等气体向外逸出；替代套管阀等技术设备，避免钻井、完井、修井作业过程的储层污染。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种井下冻胶阀，包括以下按质量百分比计的原料：超分子聚丙烯酰胺0.8-1.1％、稳定剂0.2-0.25％、交联剂0.5-0.65％和破胶剂0.05-0.1％，其余为水。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述超分子聚丙烯酰胺的合成方法，包括以下步骤：

1)配置油相：将质量比为25:3:2的饱和石油馏分、斯盘80和吐温80溶解充分后，用保鲜膜盖好，得到油相；

2)配置以下四种助剂的水溶液：10％乙二胺四乙酸二钠溶液、2％亚硫酸氢钠溶液、15％偏重亚硫酸钠溶液和20％氢氧化钠溶液；

3)配置水相：将质量比为1:1的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，搅拌均匀后加入步骤2)中的20％氢氧化钠溶液，调节溶液pH值为6；再加入步骤2)中的10％乙二胺四乙酸二钠溶液和0.4％四甲基乙二胺溶液，并利用步骤2)中的20％氢氧化钠溶液调节溶液pH值为7，得到水相；其中，去离子水、10％乙二胺四乙酸二钠溶液和丙烯酰胺的质量比为100：1:75，丙烯酰胺与0.4％四甲基乙二胺溶液的质量体积比(g/μl)为2：1；

4)乳化：将步骤3)中的水相倒入步骤1)中的油相中，乳化20min后，得到粘度大于200mPa·s的乳化液；乳化过程中不断调整反应器位置，使液面呈现波纹；其中，饱和石油馏分与丙烯酰胺的质量比为5:3；