一种耐高温压裂暂堵剂及其制备方法和在井筒封堵中的应用

allin2026-02-02  11


本发明涉及油田开采,尤其涉及一种耐高温压裂暂堵剂及其制备方法和在井筒封堵中的应用。


背景技术:

1、随着石油的开采,剩余油分布越来越复杂,开采难度越来越大。在石油开采过程中,压裂技术是人为地使地层产生裂缝,从而改善油在地下的流动环境,使油井产量增加。压裂技术对改善油井井底流动条件和油层动用状况起到重要作用,主要用于油气田受污染或者堵塞较大的井以及注水困难或注水未见效的井,对于不同特点的油气层,必须采取与之适应的工艺技术,才能保证压裂技术的顺利执行,取得良好的增产效果。

2、暂堵转向压裂技术常被用于复杂环境的油气开采,利用压裂暂堵剂封堵可以使压裂液转向,提高裂缝内净压力,打通未被充分改造的射孔簇,增加井筒与油气藏接触面积,提高采收率。但随着油气开采的深度越来越深,井内温度逐渐升高,压裂暂堵剂随温度升高而无法保持凝胶状态甚至变成溶液,造成暂堵效果越来越差。目前的耐高温压裂暂堵剂所能承受的温度在100℃左右,已经无法满足深井油气开采的使用需求,而且耐高温压裂暂堵剂主要以聚乙醇酸、聚乳酸、聚乙烯醇等为原料,成本较高。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐高温暂堵剂及其制备方法和在井筒封堵中的应用。本发明提供的耐高温暂堵剂在150℃依旧能维持良好的封堵形态,满足高温油气开采的使用要求,且原料来源广泛,成本低。

2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

3、本发明提供了一种耐高温暂堵剂,含有丙烯酸类聚合物结构单元、植物纤维结构单元和交联结构单元,所述交联结构单元化学键接所述丙烯酸类聚合物结构单元和所述植物纤维结构单元。

4、优选地,所述丙烯酸类聚合物包括聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸。

5、优选地,所述交联结构单元由n,n-亚甲基双丙烯酰胺或n-羟甲基丙烯酰胺形成。

6、优选地,所述丙烯酸类聚合物结构单元与植物纤维结构单元的质量比为(10~35):(3~20)。

7、优选地,所述耐高温暂堵剂为颗粒剂,所述颗粒剂的粒度为60~120目。

8、优选地,所述耐高温暂堵剂吸水膨胀倍率为2~3.7倍。

9、本发明还提供了上述技术方案所述耐高温暂堵剂的制备方法,包括:将丙烯酸类单体、植物纤维与水混合,然后依次加入交联剂和引发剂进行聚合交联,得到耐高温暂堵剂。

10、优选地,按质量百分含量计,各原料的用量关系为丙烯酸类单体10~35%、植物纤维3~20%、交联剂0.1~1%、引发剂0.1~2%和余量的水。

11、优选地,所述聚合交联后得到凝胶,还包括将所述聚合物凝胶干燥,得到颗粒剂。

12、本发明还提供了上述技术方案所述耐高温暂堵剂或按照上述技术方案所述制备方法制备的耐高温暂堵剂在井筒封堵中的应用。

13、本发明提供了一种耐高温暂堵剂,含有丙烯酸类聚合物结构单元、植物纤维结构单元和交联结构单元,所述交联结构单元化学键接所述丙烯酸类聚合物结构单元和所述植物纤维结构单元。本发明以丙烯酸类聚合物的三维网络结构作为凝胶的主体,再辅以植物纤维构筑双网络交联结构,可提高凝胶的韧性和强度;而且,在高温高盐条件下纤维素糊化变硬,可以阻止凝胶水化,从而使凝胶保持较高的强度和完整性。实施例结果表明,本发明提供的耐高温暂堵剂在150000mg/l矿化水中,150℃时最大膨胀倍率为2倍,浸泡80天仍结构完整;在200000mg/l矿化水中,150℃时最大膨胀倍率为3.28倍,浸泡80天仍保持高强度稳定状态。



技术特征:

1.一种耐高温暂堵剂,其特征在于,含有丙烯酸类聚合物结构单元、植物纤维结构单元和交联结构单元,所述交联结构单元化学键接所述丙烯酸类聚合物结构单元和所述植物纤维结构单元。

2.根据权利要求1所述的耐高温暂堵剂,其特征在于,所述丙烯酸类聚合物包括聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸。

3.根据权利要求1所述的耐高温暂堵剂,其特征在于,所述交联结构单元由n,n-亚甲基双丙烯酰胺或n-羟甲基丙烯酰胺形成。

4.根据权利要求1所述的耐高温暂堵剂,其特征在于,所述丙烯酸类聚合物结构单元与植物纤维结构单元的质量比为(10~35):(3~20)。

5.根据权利要求1所述的耐高温暂堵剂,其特征在于,所述耐高温暂堵剂为颗粒剂,所述颗粒剂的粒度为60~120目。

6.根据权利要求1所述的耐高温暂堵剂,其特征在于,所述耐高温暂堵剂吸水膨胀倍率为2~3.7倍。

7.权利要求1~6任意一项所述耐高温暂堵剂的制备方法,其特征在于,包括:将丙烯酸类单体、植物纤维与水混合,然后依次加入交联剂和引发剂进行聚合交联,得到耐高温暂堵剂。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,按质量百分含量计,各原料的用量关系为丙烯酸类单体10~35%、植物纤维3~20%、交联剂0.1~1%、引发剂0.1~2%和余量的水。

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述聚合交联得到聚合物凝胶,还包括将所述聚合物凝胶干燥,得到颗粒剂。

10.权利要求1~6任意一项所述耐高温暂堵剂或权利要求7~9任意一项所述制备方法制备的耐高温暂堵剂在井筒封堵中的应用。


技术总结
本发明提供了一种耐高温暂堵剂及其制备方法和在井筒封堵中的应用,属于油田开采技术领域。本发明提供的耐高温暂堵剂,含有丙烯酸类聚合物结构单元、植物纤维结构单元和交联结构单元,所述交联结构单元化学键接所述丙烯酸类聚合物结构单元和所述植物纤维结构单元。本发明以丙烯酸类聚合物的三维网络结构作为凝胶的主体,再辅以植物纤维构筑双网络交联结构,可提高凝胶的韧性和强度;而且,在高温高盐条件下纤维素糊化变硬,可以阻止凝胶水化,从而使凝胶保持较高的强度和完整性。

技术研发人员:柏姗,王宇静,王本儒,帅群,蒋筑阳,吴乔丽,吴雪梅,杨欢,于小荣,苏高申
受保护的技术使用者:长江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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