本發(fā)明屬于三次采油，特別涉及一種壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、我國低滲透油藏難動(dòng)用儲量多，開發(fā)難度大，且低滲致密油氣儲層區(qū)域跨度大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣且復(fù)雜，部分儲層非均質(zhì)性較強(qiáng)，地層開啟壓力差異較大。壓裂和酸化技術(shù)是開發(fā)這類非常規(guī)油氣藏的主要手段，壓裂或酸化過程中通常需要使用機(jī)械或化學(xué)方法，對儲層進(jìn)行改造。這些方法均存在一定的應(yīng)用局限性，如使用橋塞和封隔器對射孔進(jìn)行暫堵增加了使用成本，且無法適用于因套管損壞、縮頸、套漏導(dǎo)致的橋塞無法下入及壓裂困難的情況?；瘜W(xué)方法中所使用暫堵劑多為顆粒型、纖維型及凝膠型暫堵劑。顆粒型暫堵劑封堵強(qiáng)度大，適用溫度廣，但需要與儲層孔喉匹配，增加施工難度；纖維型暫堵劑適用溫度與礦化度范圍廣，但纖維形成的濾餅具有一定的空隙率，封堵強(qiáng)度不高，易受地層環(huán)境影響，降解不完全；凝膠型暫堵劑方便注入，但受地層環(huán)境影響較大，成膠后需破膠，易于污染地層。繩結(jié)型暫堵劑屬于“剛?cè)岵?jì)”型暫堵劑，是近幾年新興起的暫堵劑產(chǎn)品，適用范圍廣，可對形狀和尺寸不規(guī)則的射孔孔眼形成良好的暫堵效果。

2、現(xiàn)有暫堵劑繩結(jié)暫堵劑具有獨(dú)特的中間球狀、兩側(cè)尾翼的結(jié)構(gòu)，其封堵效果強(qiáng)，可應(yīng)用于以下場景：(1)對低滲透新井的重復(fù)壓裂：低滲或超低滲的新油井一次壓裂常無法達(dá)到壓裂要求，此時(shí)使用傳統(tǒng)的橋塞改造工藝既增加了生產(chǎn)成本，也不適于超長井段的改造。使用繩結(jié)暫堵劑可以將多個(gè)射孔段位合并成一個(gè)段位進(jìn)行暫堵，重復(fù)壓裂，從而達(dá)到重復(fù)壓裂改造的目的。(2)對滲透率下降的老井進(jìn)行重復(fù)壓裂：老井由于長時(shí)間的開采，在地層壓力的作用下，其縫內(nèi)逐漸閉合而導(dǎo)致滲透率下降?？刹捎美K結(jié)暫堵劑對部分射孔進(jìn)行暫堵，對未被封堵的射孔進(jìn)行壓裂施工，以達(dá)到改造地層的目的。(3)對油氣井射孔簇的改造：在油氣開發(fā)過程中，有些油氣井整個(gè)井段的射孔簇有1/3～1/2沒有被有效開啟，大大影響了產(chǎn)量。該繩結(jié)暫堵劑可以優(yōu)先封堵完好的射孔，使得井內(nèi)壓力變大，沖開沒未被開啟的射孔，從而使得射孔簇實(shí)現(xiàn)有效開啟，以提高產(chǎn)量。(4)對特殊情況井段的籠統(tǒng)壓裂：在一些因套管損壞、縮頸、套漏導(dǎo)致的橋塞無法下入，壓裂困難的情況下，此時(shí)使用繩結(jié)暫堵劑，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的下放式橋塞或者可溶性橋塞，以對射孔簇進(jìn)行暫堵，可對無法達(dá)到的射孔簇進(jìn)行籠統(tǒng)壓裂作業(yè)，以提高生產(chǎn)效率。

3、但是，現(xiàn)有的這類繩結(jié)暫堵劑在耐溫、耐鹽、承壓及與射孔主動(dòng)適應(yīng)性方面仍不能滿足需求而亟待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種耐溫耐鹽、高承壓、自適應(yīng)性強(qiáng)及全降解壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑、其制備方法及應(yīng)用。

2、本發(fā)明的第一方面，提供一種壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑，其包括復(fù)合纖維繩和附著在所述復(fù)合纖維繩表面的疏水涂層；復(fù)合纖維繩由共混纖維和可降解纖維混合編制而成；共混纖維由功能聚合物和聚乳酸共混熔融紡絲而成，功能聚合物具有如式(1)所示的結(jié)構(gòu)：

3、

4、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，功能聚合物的制備方法包括：在惰性氣氛下，將聚合單體、水、引發(fā)劑、edta和尿素溶液混合使反應(yīng)；

5、優(yōu)選地，聚合單體包括以下重量份計(jì)的組分：甲基丙烯酸二甲氨基乙脂-十二烷基溴0.05～0.2份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.1～0.3份、1-乙烯基-2-吡咯烷酮5～8份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12～14份；

6、優(yōu)選地，引發(fā)劑為偶氮引發(fā)劑，優(yōu)選為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽中的任意一種或幾種；

7、優(yōu)選地，反應(yīng)的溫度為40～60℃，反應(yīng)的時(shí)間5～10h；

8、優(yōu)選地，反應(yīng)液中，聚合單體的濃度為20～30％wt；

9、優(yōu)選地，以聚合單體的總重量為基準(zhǔn)，引發(fā)劑的用量為0.1～2.0％。

10、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，共混纖維的制備方法包括：將功能聚合物與聚乳酸顆粒共混，然后進(jìn)行熔融紡絲；

11、優(yōu)選地，功能聚合物與聚乳酸顆粒的質(zhì)量比為1:19-99，，優(yōu)選為1:19；

12、優(yōu)選地，熔融紡絲中，熔融紡絲的溫度為180～250℃，牽伸的倍數(shù)為3～5倍，牽伸的溫度為70～110℃，卷繞的速度為400～1000m/min。

13、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，可降解纖維為殼聚糖纖維，其具有較好的剛性。

14、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，共混纖維與殼聚糖纖維的質(zhì)量比為1:9-99，優(yōu)選為1:9～19。

15、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，疏水涂層的材質(zhì)選自改性硅油、液體石蠟中的任意一種或幾種。

16、本發(fā)明的第二方面，提供前述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑的制備方法，包括：

17、s1、將共混纖維與可降解纖維并捻，然后編制成繩，將繩打結(jié)成為中間呈繩結(jié)狀，兩端各留有一段散開的繩頭的形狀，得復(fù)合纖維繩；

18、s2、將復(fù)合纖維繩置于疏水溶液中浸泡，然后干燥，即得壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑。

19、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，疏水溶液選自改性硅油、液體石蠟中的任意一種或幾種。

20、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，浸泡的時(shí)間為24h以上。

21、本發(fā)明的第三方面，提供前述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑在低滲致密油氣儲層壓裂中的應(yīng)用。

22、本發(fā)明的有益效果為：

23、1)本發(fā)明提供的繩結(jié)暫堵劑，特別引入了式(1)所示結(jié)構(gòu)的功能聚合物，其為1-乙烯基-2-吡咯烷酮(nvp)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(amps)、甲基丙烯酸二甲氨基乙脂-十二烷基溴(dmdb)和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)的四元共聚物，通過引入nvp和amps以提高復(fù)合繩結(jié)暫堵劑的耐溫抗鹽性，引入dmdb使聚合物具有疏水締合和乳化能力，使其更易與后續(xù)油性涂層相容，引入kh570獲得微交聯(lián)結(jié)構(gòu)以提升繩結(jié)的力學(xué)性能。本發(fā)明通過使該功能聚合物和聚乳酸共混熔融紡絲，進(jìn)而與可降解纖維混合編織裁剪及涂層改性，顯著提高了耐溫耐鹽和承壓性能且能夠全降解，試驗(yàn)證實(shí)，本發(fā)明繩結(jié)暫堵劑在溫度為60～150℃的環(huán)境鹽水(nacl?5000mg/l)中均有較長的降解時(shí)間，其耐溫耐鹽性能和降解性能可以較好地滿足施工要求。與現(xiàn)有的暫堵球相比，本發(fā)明繩結(jié)暫堵劑具有獨(dú)特的外型結(jié)構(gòu)，降解更徹底，對儲層無任何傷害，對于不規(guī)則射孔的適應(yīng)性更強(qiáng)，密封性能更好。

24、2)本發(fā)明提供的繩結(jié)暫堵劑的制備方法，簡單易操作，可根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況快速調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，方便后續(xù)產(chǎn)品的改進(jìn)生產(chǎn)。通過調(diào)節(jié)中間繩結(jié)的大小和兩端繩頭的粗細(xì)及長度，可對不同尺寸的射孔進(jìn)行暫堵。

技術(shù)特征：

1.一種壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑，其特征在于，其包括復(fù)合纖維繩和附著在所述復(fù)合纖維繩表面的疏水涂層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑，其特征在于，所述功能聚合物的制備方法包括：在惰性氣氛下，將聚合單體、水、引發(fā)劑、edta和尿素溶液混合使反應(yīng)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑，其特征在于，所述共混纖維的制備方法包括：將功能聚合物與聚乳酸顆粒共混，然后進(jìn)行熔融紡絲；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑，其特征在于，所述可降解纖維為殼聚糖纖維。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑，其特征在于，所述共混纖維與殼聚糖纖維的質(zhì)量比為1:9-99，優(yōu)選為1:9～19。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑，其特征在于，所述疏水涂層的材質(zhì)選自改性硅油、液體石蠟中的任意一種或幾種。

7.一種權(quán)利要求1～6之一所述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述疏水溶液選自改性硅油、液體石蠟中的任意一種或幾種。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述浸泡的時(shí)間為24h以上。

10.權(quán)利要求1～6之一所述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑在低滲致密油氣儲層壓裂中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑、其制備方法及應(yīng)用。所述壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑包括復(fù)合纖維繩和附著在所述復(fù)合纖維繩表面的疏水涂層；所述復(fù)合纖維繩由共混纖維和可降解纖維混合編制而成；所述共混纖維由功能聚合物和聚乳酸共混熔融紡絲而成，所述功能聚合物具有如式(1)所示的結(jié)構(gòu)：本發(fā)明壓裂用復(fù)合型繩結(jié)暫堵劑具有耐溫耐鹽、高承壓、自適應(yīng)性強(qiáng)及全降解的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：汪小宇,王筱箐,王所良,周然,徐洋,王坤,李珊,武月榮,王玉功,金娜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/10