[发明专利]一种基于膨胀颗粒与可固化颗粒的裂缝堵剂

说明书

本发明公开了一种基于膨胀颗粒与可固化颗粒的裂缝堵剂，属于油田调剖堵水技术领域，该裂缝堵剂由分开独立保存的膨胀颗粒、可固化颗粒和固化剂组成，可固化颗粒与固化剂的质量比为100:5～20，膨胀颗粒的含量无限定，可固化颗粒由质量比为100:5～15的硬粒内核和覆膜树脂组成。本发明中可固化颗粒强度大、耐温耐盐能力强，具有广泛的油藏适用性；可固化颗粒形成的不可动段塞具有筛网拦截作用，可显著提高膨胀颗粒在裂缝中的突破压力梯度，促使膨胀颗粒滞留于裂缝内持续发挥堵水作用，同时，该不可动段塞具有渗透能力，允许水、破胶剂等通过以解除膨胀颗粒的卡堵，使裂缝封堵具有可恢复性。本发明在油田堵水中具有较好的堵水效果。

技术领域

本发明属于油田调剖堵水技术领域，具体涉及一种基于膨胀颗粒与可固化颗粒的裂缝堵剂。

背景技术

油井高含水是各大油田开发过程中普遍面临的技术难题，它不仅降低原油采收率，而且增加原油生产成本。化学法调剖堵水是缓解油井高含水的常用调控手段，调剖过程中，调剖剂进入高含水层可显著增大该层渗流阻力，令低渗透层启动，波及效率提高；堵水过程中，堵剂进入出水层形成强力堵塞，阻止水流入井内，明显降低油井产水。在众多调堵剂中，膨胀颗粒被公认为是最为经济高效的选择之一。膨胀颗粒在地面合成，能够克服就地聚合物凝胶的天生缺陷，成胶性能可控，注入工艺简单。同时，膨胀颗粒尺寸从微米级至厘米级可调，非常适合处理裂缝出水问题。膨胀颗粒以悬浮液注入地层，在油藏条件下吸水膨胀、充填裂缝，可有效减小裂缝中水相流动空间。

专利文件CN106317315B公开了一种由单体、天然胶乳、强度改进剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂组成的油藏裂缝封堵用缓膨吸水颗粒。纪成等在《裂缝性油藏耐温耐盐调驱剂的制备及性能评价》中报道了一种由丙烯酰胺、二甲基二丙烯酰胺基磺酸钠为共聚单体，以过硫酸铵为引发剂，N，N-亚甲基丙烯酰胺为化学交联剂，锂皂石为物理交联剂的耐温耐盐膨胀颗粒。这些技术各具特色，推动了膨胀颗粒在裂缝油藏的应用。

然而，由于膨胀颗粒与储层岩石之间作用力较弱，单独采用膨胀颗粒进行裂缝堵水极易在油井恢复生产后出现颗粒从油井“反吐”的现象，极大影响堵水效果。因此，改善膨胀颗粒在裂缝中的滞留能力对提高其裂缝堵水成功率具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于膨胀颗粒与可固化颗粒的裂缝堵剂，该裂缝堵剂能够提高膨胀颗粒在裂缝中的滞留能力，可以获得较好的堵水效果。

本发明的技术方案如下：

一种基于膨胀颗粒与可固化颗粒的裂缝堵剂，该裂缝堵剂由分开独立保存的膨胀颗粒、可固化颗粒和固化剂组成，所述可固化颗粒与固化剂的质量比为100:5～20，膨胀颗粒的含量没有特别的限定，可在常规裂缝堵水颗粒用量范围内适当选择。

所述固化剂为乙二胺、三甲基六亚甲基二胺、六亚甲基四胺、多聚甲醛、聚壬二酸酐、偏苯三酸酐、对甲苯磺酸、苯磺酰氯、双氰胺、二苯基甲基咪唑中的至少一种；

所述可固化颗粒由硬粒内核和覆膜树脂组成，所述硬粒内核与覆膜树脂的质量比为100:5～15；所述硬粒内核为石英砂、陶粒、玻璃球、浮石球、坚果壳、椰子壳中的至少一种；

所述覆膜树脂为酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、脲醛树脂、有机硅树脂、乙烯酯、聚酯树脂中的至少一种。

该可固化颗粒可采用如下方法制备：首先将硬粒内核预热至100～150℃后与粉末状的覆膜树脂混合、搅拌，形成均匀的混合物；将均匀的混合物放入150～200℃烘箱加热，每隔20min取出混合一次，2h后取出冷却，得到可固化颗粒团；将可固化颗粒团破碎、分离即得到表面均匀包覆树脂的可固化颗粒。