[发明专利]一种中低温用高强度暂堵剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种中低温用高强度暂堵剂及其制备方法，涉及暂堵剂技术领域，所述暂堵剂由以下重量百分比的组分制备得到：改性聚酯基材60‑90％，改性纳米纤维素5‑20％，增塑剂15‑30％和促降解剂0.1‑3％，以上组分总的重量百分比为100％。本发明的聚酯基质材料可以获得聚酯材料的中低温降解性能；通过引入月桂酸酯化改性后的纳米纤维素，提高了它同聚酯类基质材料的相容性；通过引入低分子量聚酰胺化合物做为暂堵剂的促降解剂，能促进暂堵剂材料在中低温快速水解性能；本发明在充分利用了聚酯材料本身优良的力学性能的同时又用纳米纤维增强，获得了抗压大于70MPa的中低温可降解材料。

技术领域

本发明涉及暂堵剂技术领域，特别涉及一种中低温用高强度暂堵剂及其制备方法。

背景技术

目前国内页岩油气的开采、老油田的增产，普遍都用到了水力压裂工艺，随着非常规油气资源勘探开发技术的不断发展，水平井分级多簇体积压裂技术大幅度提高了致密油气井的单井产量，重复压裂技术也让老油田焕发生机。因此，在压裂工艺中进行致密油气藏的体积压裂改造，通过压裂液的转向获得有效的多簇裂缝。用承压强、成本低廉的暂堵剂转向材料是一种成本上经济、操作上便捷的提升整体改造效果、实现全井高效动用的有效手段。

目前暂堵转向压裂工艺技术使用的暂堵剂通常分为不同温度降解型的，高温降解型的一般都可以做到很高的抗压强度，普遍都会大于40MPa，如普遍采用的聚乳酸和聚乙醇酸等高分子降解材料。然而，由于大排量水力压裂的作业工艺，上万方的压裂液造成了近井地带低温的骤然降低，使得我们在压裂施工后的暂堵剂环境温度很难在短时间内提高。据统计，地层计算温度在120℃的压裂作业后，在24h内近井地带的温度恢复不到70℃。而对于地层温度低于100℃的井由于压裂液的降温作用，很难上升到60℃以上。也因此，中低温降解型暂堵剂要求在水环境下低温20-60℃完成快速降解。目前研发人员普遍采用的都是各种动植物胶和水溶性高分子材料复合而成，材料虽然可以廉价易得，但是存在抗压强度低，封堵效果不好，起压不明显，造成压裂造缝效果达不到预期，而使用高温型暂堵剂达不到快速返排的效果，有时候还会因返排间隔时间短，造成返排液未降解的暂堵剂堵塞油嘴的事故。

中国专利CN201910165122.9公开了一种重复压裂暂堵剂及其制备方法与应用，原料包括丙烯酰胺、骨胶、引发剂、交联剂和链转移剂，该发明所提供的暂堵剂最大突破压力16MPa，溶解时间16-72h可调，具有高强度封堵以及可在地层中溶解的特点。

中国专利CN201310311159.0公开了一种水溶性压裂转向暂堵剂及其制备方法，该暂堵剂是由植物淀粉、高聚物、膨胀剂和固化剂组合而成，自然晾干然后造粒形成3-6mm的颗粒，得到水溶性压裂转向暂堵剂。该水溶性压裂转向暂堵剂具有溶解性好、黏附性强、返排性能好、不污染地层等优点，具有高的突破压力，能很好的暂堵炮眼和高渗透层，压开新的裂缝。该专利所述的暂堵剂为物理混合产物，组份间的相互作用力很弱，因而使得该暂堵剂抗温能力弱，吸水后的强度不足。且颗粒形状较大不能有效封堵较小的裂缝孔隙，因此不适用缝间暂堵。

中国专利CN201610210924公开了一种由高聚物、表活剂和交联剂组合而成的可适用于缝间暂堵的转向暂堵剂。该暂堵剂具有制备简单、溶解好等特点。由于采用了聚丙烯酰胺同聚氨酯之间相互交联形成的高强度网络提高了暂堵剂的承压性能，80℃下的最大突破压力达10MPa以上。但由于该专利采用的是非水溶的聚氨酯组份以及金属铝交联剂，使得所制得的暂堵剂在水中溶解不完全对地层有一定伤害。

发明内容