专利名称：一种低渗透油田缝内转向压裂暂堵剂及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于低渗透油田储层重复压裂改造的缝内转向压裂暂堵剂及其制备方法和应用。
背景技术：
低渗透油田通常采用常规重复压裂技术挖掘地层潜力、提高油井单井产量，该 技术主要是向地层重新加入一定量支撑剂，在原裂缝内实现支撑剂的重新铺置，提高裂 缝导流能力，实现增产的目的。该技术在增产的同时仍存在一定的局限其一，对于地 层能量偏高、有注水见效史的井实施常规重复压裂技术，导致人工裂缝的过度延伸，最 终造成重复压裂后油井含水上升过快；其二，对于处在注采井网中水线方向的低产低效 井，为了避免人工裂缝沿水线方向的过度延伸，常规重复压裂通常规模较小，压裂没有 形成新的泄油区，压裂效果较差；其三，对于处在油藏边部的油井，由于没有完善的注 采井网，没有建立合理的注采关系，地层能量保持水平较低，造成常规重复压裂效果较 差。
发明内容
本发明的目的是研制一种固体小颗粒暂堵剂，向地层加入适量的这种粘弹性的 固体小颗粒暂堵剂，流体流动遵循向阻力最小方向流动的原则，暂堵剂颗粒进入井筒的 炮眼，部分进入地层中的裂缝或高渗透层，在炮眼和高渗透带产生滤饼桥堵，形成高于 裂缝破裂压力的压差值，使后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入，从而压裂液进入高 应力区或者新裂缝层，促使新缝的产生和支撑剂的铺置变化。沟通未被动用泄油区，达 到增产的目的。本发明所述的这种粘弹性的固体小颗粒暂堵剂外观为棕黑色或黑色不规则固体 颗粒，粒径5-8mm，由一定比例的骨胶粉、苯甲酸、改性淀粉、羟乙基纤维素、含F表 面活性剂、交联剂、过硫酸铵、聚氧乙烯二丙烯酸酯在高温高压条件下通过引发剂的作 用交联反应以及物理法的势能活化成胶，形成交联体形结构的高分子，然后经过造粒、 上油、烘干工艺而成，具有突破压力高、能溶于水、耐盐性能好、较好的互穿网络结构 等特点。制备工艺条件为温度80°C、压力1.2Mpa，骨胶粉、苯甲酸、改性淀粉、羟 乙基纤维素、含F表面活性剂(全氟烷基丙烯酸酯)、交联剂(硼砂)的质量配比为 92% 0.2% 5% 1.3% 1.0% 0.5%；聚氧乙烯二丙烯酸酯分子中氧乙烯链节数优 选5 10，浓度为5 lOOmg/L ；聚氧乙烯二丙烯酸酯是一种扩链剂，少量加入可以提 高共聚物的分子量，保证所形成的暂堵剂在注入过程中具有良好的转向、降滤失能力； 而由聚氧乙烯二丙烯酸酯扩链形成的高分子，其酯键会分解，温度越高，分解越快，该 特点使得暂堵剂能溶于水，有利于返排。引发剂优选过硫酸铵、甲醛或次硫酸氢钠，浓 度为 100 500mg/L。
向地层加入量的确定
裂缝延伸控制剂的用量与承受的压降、流体粘度、滤饼强度等有关。
Rcake = Δ pcake/ μ u ake = Δ pcake/ μ u(1)
式中Rcake——滤饼阻力，m_l ；
Δρ—滤饼两侧的压降；μ——携带液粘度；U——流过滤饼的面积流量。
定义一特定的滤饼阻力α，单位为m/kg
α = 1/ P div (ι- Φ cake) Kcake(2)
由这一公式可求出通过滤饼的压降
Δ P = α μ ucdiv P divV/A(3)
式中P div——转向颗粒的密度，lcg/m3; Φ cake——滤饼的孔隙度；
Kcake——滤饼渗透率；
cdiv——转向颗粒的浓度，m3颗粒/m3溶液；
V—注入转向液的总体积；A——滤饼的表面积。
通过滤饼的Darcy定律可得式(3)
Δ ρ = μ lu/Kcake(4)
滤饼厚度1与注入剂的液量关系为1 = CdivV/(1-Φ cake) A (5)
结合式⑵定义的α则得出通过滤饼的压降的表达式(3)。滤饼阻力Rcake和 特定的滤饼阻力α的关系为
Rcake = α cdiv P divV/A(6)
Rcake = Δ pcake/μ u(1)
式中Rcake——滤饼阻力，m_l ；
Δ ρ—滤饼两侧的压降；
μ——携带液粘度；
u——流过滤饼的面积流量。
滤饼的增长的方程式
d P aj/dt =231 Kjhj Δ P/μ [In (re/rw) +Sj+2 π KjhjRcakej/A] X c，div/Aj。
2006-2008年在靖安、吴起、油房庄等油田实施了 32 口井现场试验，油井平均 单井日增油1.86t，累计增油达到了 6i^8.43t，取得了较好的现场试验效果。
低渗透油田缝内转向压裂暂堵剂性能
1)暂堵剂溶胀性和溶解性评价暂堵剂的体积随着时间的增加先变大，最大的 膨胀比为1.33，达到高的吸附能力。经过8小时溶解后，暂堵剂可完全溶解。
幻暂堵剂抗温稳定性评价根据室内实验结果，温度对暂堵剂样品的膨胀倍比 影响较小，抗温稳定性好。
幻暂堵剂与壁面的粘附性评价根据实验结果，暂堵剂在20-30η ι内能够起 粘，粘附性稳定。
4)暂堵剂变形伸长能力评价暂堵剂最大伸长率为64%，承压伸长性能较好， 韧性较好。
5)暂堵剂封堵强度评价经过试验确定，暂堵剂的突破压力梯度达到30.0MPa/ mD
6)暂堵剂返排性能评价暂堵剂样品在60°C条件下完全溶解后的粘度值为 35mPa.s,在压裂液的携带作用下，完全能够返排出来。
图1长庆油田柳91-26井施工曲线图。图2长庆油田柳91-26井施工曲线图。
图3井底压力实时监测曲线图。图4产量曲线图。
具体实施例方式实施例1制备暂堵剂制备工艺条件为温度80°C、压力1.2Mpa，原料骨胶粉、苯甲酸、改性淀粉、羟乙基纤维素、含F表面活性剂(全氟烷基 丙烯酸酯)、交联剂(硼砂)，聚氧乙烯二丙烯酸酯(聚氧乙烯二丙烯酸酯分子中氧乙烯 链节数优选5 10)，引发剂(过硫酸铵)。制备过程将骨胶粉、苯甲酸、改性淀粉、羟乙基纤维素、 含F表面活性剂(全氟烷基丙烯酸酯)、交联剂(硼砂)按质量配比为 92% 0.2% 5% 1.3% 1.0% 0.5%混合；加入适量聚氧乙烯二丙烯酸酯(聚氧乙 烯二丙烯酸酯分子中氧乙烯链节数优选5 10，浓度为5 lOOmg/L)和引发剂(过硫酸 铵，浓度为100 500mg/L)，在温度80°C、压力1.2Mpa条件下反应成胶，然后经过造 粒、上油、烘干。长庆油田柳91-26井①目的层基本数据
权利要求
1.一种低渗透油田缝内转向压裂剂的制备方法，其特征在于将骨胶粉、 苯甲酸、改性淀粉、羟乙基纤维素、含F表面活性剂、交联剂按质量配比为 92% 0.2% 5% 1.3% 1.0% 0.5%混合；加入聚氧乙烯二丙烯酸酯，浓度为5 100mg/L和引发剂浓度为100 500mg/L，在温度80°C、压力1.2Mpa条件下反应成胶， 然后经过造粒、上油、烘干而成。
2.根据权利要求1所述的一种低渗透油田缝内转向压裂剂的制备方法，其特征在于 聚氧乙烯二丙烯酸酯分子中氧乙烯链节数为5 10。
3.根据权利要求1所述的一种低渗透油田缝内转向压裂剂的制备方法，其特征在于 含F表面活性剂为全氟烷基丙烯酸酯；交联剂为硼砂；引发剂为硫酸铵、甲醛或次硫酸 氢钠。
4.一种低渗透油田缝内转向压裂剂，其特征在于它是根据权利要求1所述的低渗 透油田缝内转向压裂剂的制备方法制备而成。
5.—种权利要求4所述的低渗透油田缝内转向压裂剂的应用，其特征在于向地层 加入暂堵剂，流体流动遵循向阻力最小方向流动的原则，暂堵剂颗粒进入井筒的炮眼， 部分进入地层中的裂缝或高渗透层，在炮眼和高渗透带产生滤饼桥堵，形成高于裂缝破 裂压力的压差值，使后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入，从而压裂液进入高应力区 或者新裂缝层，促使新缝的产生和支撑剂的铺置变化。
全文摘要
本发明涉及一种低渗透油田缝内转向压裂暂堵剂及其制备方法和应用；将骨胶粉、苯甲酸、改性淀粉、羟乙基纤维素、含F表面活性剂、交联剂按质量配比为92％∶0.2％∶5％∶1.3％∶1.0％∶0.5％混合；加入聚氧乙烯二丙烯酸酯，浓度为5～100mg/L和引发剂浓度为100～500mg/L，在温度80℃、压力1.2MPa条件下反应成胶，然后经过造粒、上油、烘干而成；最大的膨胀比为1.33，抗温稳定性好，粘附性稳定，最大伸长率为64％，突破压力梯度达到30.0MPa/m，在60℃完全溶解后的粘度值为35mPa.s，在压裂液的携带作用下，完全能够返排出来。
文档编号C09K8/80GK102020984SQ20091009209
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者吴涛, 徐创朝, 李长忠, 杜向前, 纪凤勇, 路勇 申请人:中国石油天然气股份有限公司