[发明专利]一种自适应暂堵球及其制造方法

说明书

本发明涉及一种自适应暂堵球及其制造方法，包括高分子材料60‑95%，无机材料10‑36%，加工助剂4‑10%，其中，所述高分子材料为可熔融加工的水溶性高分子材料或几种高分子材料混合，所述无机材料为粉末状可以是水溶性的或者是不溶性，所述加工助剂为增塑剂，所述增塑剂可是水溶性低聚物或水溶性有机化合物。

技术领域

本发明涉及暂堵球领域，具体为一种自适应暂堵球及其制造方法。

背景技术

随着转向压裂技术的广泛应用，在该技术中起重要作用的暂堵剂也有很大的发展，水溶性暂堵剂也成为了发展的主，确实如此，目前的在低渗致密储层水平井中，目前采用其中的近井地带自适应导向分段压裂技术，广泛应用于分簇射孔的多级分段压裂工艺中，在已分簇射孔的压裂井段中，利用特有的不同粒径组合的自适应导向剂，将已压裂井段的射孔孔眼、射孔孔道和近井压裂裂缝进行有效的桥堵，以使后续压裂在未压裂分簇射孔井段重新延伸压裂裂缝，达到动态多级分段压裂的目标。

组合粒径自适应导向材料性质稳定，与压裂液有着非常好的配，当压裂施工结束后，这种导向剂可以自行降解，释放被暂时封堵的井段而成为油气入井的通道，降解的自适应导向剂材料将随压裂液返排至地面，对储层没有任何伤害和污，自适应导向压裂技术利用大小不同颗粒的自适应导向材料，快速对射孔孔眼、射孔孔道和近井裂缝处形成的桥堵，降低漏失，起到自适应导向的作用，井底净压快速升高，压开新的裂缝，使压裂液的导向新裂缝，进一部扩展和延，自适应导向材料溶解能力不受地层压力和施工压力影响，自降解后对储层无污染。

水溶性暂堵剂种类繁多，在使用形态上有颗粒、丝状、胶塞及其混合物，在化学组成上有交联的或非交联的各种合成或天然高分子聚合，目前市场上主流的降解材料基本上是聚乳酸（PLA）、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯（PBAT）等在力学性质上可以满足要求的材料，它们被制成各种形状的产品，用于纤维状物、压裂堵球、甚至一些可溶解的桥塞等，都有一定的市场规模。但研究表明，完成暂堵后的暂堵剂很难从地层中完全清除，造成的残留可能永久性地降低地层渗透率，其中这些常见的可降解材料，并不是水溶性的，不能满足在一定时间内（72小时）溶解的需求。

目前已经工业化生产的可降解高分子材料，降解过程均需要较长的时间周期，不能满足石油压裂开采技术的实施需，有些研究者尝试了水溶性高分子材料制作溶解球，但研究发现许多缓慢溶于水的聚合物树脂难以模塑为球形。另外一些聚合物树脂不是太硬就是太软，它们的抗压强度不足。还有一些聚合物树脂与水分接触时会膨胀，这会在使用前引起储存稳定性问题以及操作问题，例如球状注射器堵塞和使用期间密封效率降低。还有一些聚合物树脂需要用酸处理来去除。而此为传统技术的主要技术缺点。

发明内容

本发明采用的技术方案为：一种自适应暂堵球，包括高分子材料60-95%，无机材料10-36%，加工助剂4-10%，其中，所述高分子材料为可熔融加工的水溶性高分子材料或几种高分子材料混合，所述无机材料为粉末状可以是水溶性的、也可以是不溶性的。

所述加工助剂为增塑剂，所述增塑剂可是水溶性低聚物或水溶性有机化合物，所述水溶性高分子材料，可以热熔加工，所述水溶性高分子材料的水解率≥98%，所述水溶性高分子材料可以选用：聚乙二醇、乙烯/乙烯醇共聚物、乙烯醇/乙酸乙烯酯共聚以及聚羟基乙酸醇中等水溶性聚合物中的一种或几种。

所述无机材料在所述高分子材料溶于水或其它井下介质后，可以溶解或分散到溶液中，不团聚，可以随液体流出，不会残留地层中，不会影响地层渗透率。

所述无机材料可以是水溶性的无机盐，也可以是不溶性的无机盐粉末，不溶性的无机物末粒径在≤30µm。

所述无机材料对暂堵球具有补强作用。

所述无机材料可以选用：氯化钠、碳酸钙、氯化钙、氢氧化镁、氧化铝、滑石粉等中的一种或几种。