[发明专利]一种体积压裂改造裂缝堵水剂及堵水施工方法

说明书

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，涉及一种体积压裂改造裂缝堵水剂，还涉及该堵水剂在体积压裂改造裂缝堵水中的施工方法，尤其适用于石油开采中压裂改造后期的修井作业。 

背景技术

体积压裂是通过水力压裂对储层实施改造，在形成一条或者多条主裂缝的同时，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，实现对天然裂缝、岩石层理的沟通，以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝，并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝，以此类推，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络。从而将可以进行渗流的有效储层打碎，实现长、宽、高三维方向的全面改造，增大渗流面积及导流能力，提高初始产量和最终采收率。 

目前，体积压裂已成为低渗透油田常规直井和水平井增产改造作业的一种重点推广模式。由于低渗透油田已实施注水开发，经体积压裂产生网络裂缝的常规直井在注水受效后含水易急剧上升，甚至“水淹”，在水平井体积压裂后某一段注水受效后，注入水会延网络裂缝快速进入水平段，使产油量锐减，整体含水上升或“水淹”。生产井经体积压裂改造比常规压裂改造有提高初始产量优势，但存在更高的“水淹”风险。 

专利文献CN 102102012A（公开日为2011年6月23日）公开了一种水平井选择性堵水剂及其制备方法。所述堵水剂中各组分重量份为：聚合物单体6.50～7.50份，表活性中间体4.50～5.75份，调节剂0.85～1.00份，水85.75～88.15份。所述堵水剂的制备方法包括：将表活性中间体加入水中，再加入聚合物单体，搅拌至均匀；待表活性中间体和聚合物单体反应之后加入调节剂，再搅拌反应；将反应产物烘干，粉碎成颗粒，筛分得到水平井选择性堵水剂颗粒。所述堵水剂的有益效果是：具有较强的油、水选择性，合成生产方便，化学性能稳定，适应性强，施工工艺简单；同时，还可以提高高含水老油田水平井开发的波及效率，扩大波及体积，提高石油采收率。 

以上述专利文献为代表的采用聚合物单体堵水的方法存在的主要问题概括为：1、由于体积压裂产生网络裂缝较常规空间大，尤其水平井产水后井底出水压力高，聚合物单体经聚合后堵水剂强度较小，在网络裂缝内靠堵水剂粘附力吸附，经地层水浸泡后粘附力降低，易堵不住网络裂缝出水点。2、聚合物单体经聚合后堵水剂会聚合收缩，产生裂缝间隙，降低堵水效果，同时在堵水剂长时间高温环境中易降解失效，缩短堵水有效时间。3、聚合物单体和金属交联剂均存在有一定毒性，不利于现场施工和入井液环境保护要求。4、聚合物单体经聚合后堵水剂具有温度使用范围限制（最高温和最低温）。 

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的缺陷，提供了一种体积压裂改造裂缝堵水剂以及应用该堵水剂实现体积压裂改造裂缝堵水的施工方法。针对体积压裂改造网络裂缝，采用本方法提供的堵水剂及施工方法，无需考虑储层温度、地层水矿化度、网络裂缝空间大小限制，能一次完全封住网络裂缝出水点，长期有效，施工方便快捷，安全环保，具有一定的堵水选择性，能满足生产井体积压裂改造后的堵水要求。 

本发明采取的技术方案是： 

一种体积压裂改造裂缝堵水剂，包括如下组分，各组分按重量百分比的组成为：液体橡胶40~60%、溶剂20~30%、纳米颗粒5~15%、膨胀树脂颗粒5~15%、交联剂1~3%、引发剂0.1~1%和纤维0.01~0.2%。

优选地，所述液体橡胶为端羧基聚丁二烯液体橡胶、端羟基聚丁二烯液体橡胶、聚戊二烯液体橡胶中的任一种。 

优选地，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的任一种。 

优选地，所述纳米颗粒为纳米碳酸钙。 

优选地，所述膨胀树脂颗粒为聚乙烯醇膨胀树脂颗粒，该颗粒的粒径范围为300～600目。 

优选地，所述交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。 

优选地，所述引发剂为过氧化丁二酸、过氧化戊二酸中的任一种。 

优选地，所述纤维为改性聚乙烯醇纤维。 

采用上述体积压裂改造裂缝堵水剂进行堵水施工方法，包括如下步骤，各步骤所述百分比均为重量百分比： 

1）用混砂车将40~60%液体橡胶和20~30%溶剂吸入混砂池内，用混砂车搅砂轮加入5~15%纳米颗粒和5~15%膨胀树脂颗粒，再用混砂车比例泵加入1~3%交联剂，向混砂池内人工加入0.1~1%引发剂和0.01~0.2%纤维，将本步骤所述物料混合均匀，即获得堵水剂；

2）采用混砂车将步骤1）制备的堵水剂泵送至水泥车，经水泥车以100~300L/min排量将堵水剂注入地层；