CN105086973A - 修井液用自分解暂堵剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种修井液用自分解暂堵剂及其使用方法，该自分解暂堵剂包括10～40质量份的粒径为1～10mm的颗粒I；20～60质量份的粒径为20～40目的颗粒II；0.2～1质量份的长度为3～10mm的短纤维；18～40质量份粒径为100～300目的超细粉末；所述颗粒I、颗粒II、短纤维和超细粉末均为聚乳酸、聚乙丙交酯和聚己内酯中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。其使用方法为将短纤维在水基修井液中混匀，再加入自分解暂堵剂的其他成分，混匀。该修井液用自分解暂堵剂在水溶液中可完全降解为二氧化碳和水，对地层无伤害，且其使用方法适于现场配制。

Description

修井液用自分解暂堵剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及石油天然气完井领域，特别是涉及一种修井液用自分解暂堵剂及其使用方法。

背景技术

本发明本发明油田开发中后期，注采矛盾突出，加剧油层原有的非均质性和井间、层间的差异，油层能量得不到补充，漏失井、漏失层相应增多，在完井及修井作业过程中产生大量压井液漏失。为了解决这一问题，一般选用适用于修井液的暂堵剂。

暂堵剂技术的发展有着较长的历史。最早的关于暂堵转向剂的记录出现在1936年，哈里伯顿公司公开了一种使用泡沫溶液来暂堵地层的方法。在地层中，泡沫与氯化钙形成沉淀，该沉淀溶解于油，但是不溶解于水。1937年，哈里伯顿公司发明了一种使用植物胶来暂堵地层的方法，该植物胶可以用于酸化转向作业。萘球也可以作为封堵试剂。萘熔点为85℃左右，易在油性溶剂中溶解，是一类很好的低温暂堵材料。粉碎了的萘球与稠化了的酸混合，通过桥堵作用，可以封堵地层的缝隙。暂堵剂发展到现在，已经成为油田开发不可缺少的一类试剂，而且品种很多，在市场上常用的产品主要有：有机凝胶类、油溶性材料类、无机或者有机盐类。

有机凝胶类暂堵剂是水性聚合物的交联体系。水性聚合物上都含有极性基团或者离子基团，能与交联剂反应，生成交联产物，吸收水分子，并失去流动性及水溶性，成为冻胶，封堵缝隙，但一些有机凝胶类暂堵剂存在着强度不够的弱点。油溶性暂堵剂以颗粒形式存在，颗粒大小与储层孔喉相匹配。在压差作用下，暂堵剂在地层孔隙入口处形成一层低渗透的屏蔽带，阻止液体进一步侵入储层。当油气井投入正常生产后，暂堵剂在地层压力作用下反向突破冲出孔隙或被产出油溶解，地层渗透率恢复，达到先封堵后解除的效果，而油溶性暂堵剂的不足之处在于其在气井中解堵困难。无机酸溶性超细CaCO₃应用十分广泛。超细的CaCO₃是一类刚性而且几乎不可压缩的无机矿物，可以在孔喉或裂缝处架桥，可以同变形的颗粒复合达到有效的封堵作用。CaCO₃暂堵剂的缺陷是需要附加酸化工序解堵，而且易于破碎。有机盐类暂堵剂中的有机成分与氯化钙溶液反应生成不溶性的有机钙沉淀，以沉淀形式对地层进行封堵。该沉淀溶解于原油而进行解堵，缺点是不溶于水，其在气井中解堵困难。

发明内容

本发明的第一个目的是：提供一种修井液用自分解暂堵剂，其在水溶液中可完全降解为二氧化碳和水，对地层无伤害。

本发明的第二个目的是：提供一种修井液用自分解暂堵剂的使用方法，该方法可现场配制，配成的修井液流动性好、承压强度高、耐温性能好、自降解且对储层无伤害。

为此，本发明的技术方案如下：

一种修井液用自分解暂堵剂，包括：10～40质量份的粒径为1～10mm的颗粒I；20～60质量份的粒径为20～40目的颗粒II；0.2～1质量份的长度为3～10mm的短纤维；18～40质量份粒径为100～300目的超细粉末；

所述颗粒I、颗粒II、短纤维和超细粉末均为聚乳酸、聚乙丙交酯和聚己内酯中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。

一种修井液用自分解暂堵剂，包括：20～35质量份的粒径为3～7mm的聚乳酸颗粒；40～57质量份的粒径为25～35目的聚乳酸颗粒；0.3～0.5质量份的长度为4～6mm的聚乳酸短纤维；19～24质量份粒径为260～300目的聚乳酸超细粉末。

如上所述修井液用自分解暂堵剂的使用方法为：将所述修井液用自分解暂堵剂的聚乳酸短纤维在水基修井液中混匀，再加入所述修井液用自分解暂堵剂的其他成分，混匀，即得暂堵型修井液；所述修井液用自分解暂堵剂占所述暂堵型修井液的质量分数为5～20％。

如上所述修井液用自分解暂堵剂的使用方法为：

1)将0.4～0.6质量份的羟丙基瓜尔胶加入100质量份水中配制稠化修井液；

2)将所述修井液用自分解暂堵剂的聚乳酸短纤维在所述稠化修井液中混匀，再加入所述修井液用自分解暂堵剂的其他成分，混匀，即得暂堵型修井液；所述修井液用自分解暂堵剂占所述暂堵型修井液的质量分数为5～20％。

以上原料的来源如下：

聚乳酸：深圳市光华伟业实业有限公司，熔点155～185℃；

聚乙丙交酯：济南岱罡生物科技有限公司，纯度为99％；

聚己内酯：深圳市光华伟业实业有限公司，纯度为99.5％；

羟丙基瓜尔胶：昆山公司，一级品。

本发明的效果在于有效地解决了现有修井液用暂堵剂耐温性能差、强度不够、分解或溶解性能差、对地层伤害大、另需附加解堵工艺等问题，其能产生的有益效果如下：

1.该自分解暂堵剂具有在不同pH值下水性环境中自行完全降解的性能，使封堵层具备自行解堵功能，不必采用任何其它解堵工艺，其降解产物为水和二氧化碳，无任何残渣，对储层无任何伤害，具有较好的油层保护性能；

2.该自分解暂堵剂在现场配制暂堵型修井液时，制备工艺简单，对配制设备要求低，方便易行；

3.该自分解暂堵剂可对裂缝性漏失地层、溶洞型漏失地层及渗透型漏失地层进行封堵，封堵强度高，封堵层突破压力约为20MPa；

4.该自分解暂堵剂耐温性好，可适用于温度不高于150℃的漏失层；

5.该自分解暂堵剂在现场配制的暂堵型修井液悬浮稳定性好，10h内添加暂堵剂的修井液不出现明显分层现象；

6.该自分解暂堵剂在现场配制的暂堵型修井液粘度低，流动性优良，便于注入目的漏失层。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体技术方案进行描述，实施例中各物质的含量均用质量分数来表示。

实施例1

自分解暂堵剂配方组合：30质量份粒径约为5mm的聚乳酸椭球形大颗粒，50质量份粒径约为30目的聚乳酸小颗粒，0.4质量份长度为5mm的聚乳酸短纤维和19.6质量份平均粒径为300目的聚乳酸超细粉末。

如上所述修井液用自分解暂堵剂的使用方法为：

1)制备稠化修井液：在搅拌下，将0.5质量份羟丙基瓜尔胶缓慢加入100质量份清水中，溶胀30min，得到稠化修井液；

2)制备暂堵型修井液：在搅拌下，将聚乳酸短纤维缓慢加入到稠化修井液中，分散15min至均匀，添加所述自分解暂堵剂，继续搅拌10min至均匀，得到暂堵型修井液，其中所述修井液用自分解暂堵剂占暂堵型修井液的质量分数为10％。

步骤1)的稠化修井液是一种携带液，用于携带自分解暂堵剂。

步骤2)中的暂堵型修井液以流体形式存在，便于现场施工。

实施例2

自分解暂堵剂配方组合：10质量份粒径约为1mm的聚乳酸椭球形大颗粒，60质量份粒径约为40目的聚乳酸小颗粒，0.2质量份长度为3mm的聚乳酸短纤维和29.8质量份平均粒径为100目的聚乳酸超细粉末。

如上所述修井液用自分解暂堵剂的使用方法为：

1)制备稠化修井液：在搅拌下，将0.4质量份羟丙基瓜尔胶缓慢加入100质量份清水中，溶胀30min，得到稠化修井液；

2)制备暂堵型修井液：在搅拌下，将聚乳酸短纤维缓慢加入到稠化修井液中，分散15min至均匀，添加所述自分解暂堵剂，继续搅拌10min至均匀，得到暂堵型修井液，其中所述修井液用自分解暂堵剂占暂堵型修井液的质量分数为5％。

实施例3

自分解暂堵剂配方组合：40质量份粒径约为10mm的聚乳酸椭球形大颗粒，20质量份粒径约为40目的聚乳酸小颗粒，1质量份长度为10mm的聚乳酸短纤维和39质量份平均粒径为200目的聚乳酸超细粉末。

如上所述修井液用自分解暂堵剂的使用方法为：

1)制备稠化修井液：在搅拌下，将0.6质量份羟丙基瓜尔胶缓慢加入100质量份清水中，溶胀30min，得到稠化修井液；

2)制备暂堵型修井液：在搅拌下，将聚乳酸短纤维缓慢加入到稠化修井液中，分散15min至均匀，添加所述自分解暂堵剂，继续搅拌10min至均匀，得到暂堵型修井液，其中所述修井液用自分解暂堵剂占暂堵型修井液的质量分数为20％。

实施例4

自分解暂堵剂配方组合：30质量份粒径约为5mm的聚己内酯椭球形大颗粒，30质量份粒径约为20目的聚乙丙交酯小颗粒，0.2质量份长度为5mm的聚乳酸短纤维和39.8质量份平均粒径为200目的聚乳酸超细粉末。

如上所述修井液用自分解暂堵剂的使用方法为：

1)制备稠化修井液：在搅拌下，将0.6质量份羟丙基瓜尔胶缓慢加入100质量份清水中，溶胀30min，得到稠化修井液；

2)制备暂堵型修井液：在搅拌下，将聚乳酸短纤维缓慢加入到稠化修井液中，分散15min至均匀，添加所述自分解暂堵剂，继续搅拌10min至均匀，得到暂堵型修井液，其中所述修井液用自分解暂堵剂占暂堵型修井液的质量分数为15％。

所述稠化修井液为本领域常用的稠化修井液，本发明所用的暂堵型修井液用自降解暂堵剂并不限于上述配方的稠化修井液，其它水基修井液同样适用，同样具有本发明所能达到的暂堵技术效果。

测试实施例1～4最后得到的暂堵型修井液的性质，性能如表1所示。

表1

由表1可以看出，制备实施例1、2、3和4的暂堵型修井液的稠化修井液(HPG浓度分别为0.5％、0.4％、0.6％和0.6％)的平均表观粘度为38mPa.s、32mPa.s、46mPa.s和46mPa.s，在稠化修井液中分别添加10％、5％、20％和15％暂堵剂后，制备的实施例1、2、3与4的暂堵型修井液的平均表观粘度分别增加至150mPa.s、80mPa.s、250mPa.s和240mPa.s，流动性好；上述4种暂堵型修井液室温下静置8h后悬浮率高达99.5％、96％、100％和100％，表明稠化剂和短纤维对自分解暂堵剂其它颗粒具有双重悬浮稳定效果；采用高温高压失水仪对暂堵型修井液进行封堵性能评价，在圆柱形釜体内均匀铺设20-40目石英砂100克作为砂床，或者在其底部放入带有裂缝宽度为1mm或3mm或5mm的圆盘状模具，实施例1、2、3与4的暂堵型修井液在压差为3.5MPa，承压30min时的漏失量分别为10.6mL，15.3mL，5.6mL及6.4mL，而清水在上述砂床中每分钟漏失量为150mL左右，说明暂堵剂封堵性能优良，且适合于不同类型的漏失地层情况；上述四种暂堵型修井液形成的封堵层在80℃的水性环境中完全降解所需时间为25～36天，封堵层在90℃的水性环境中完全降解所需时间为10-16天，封堵层在100℃的水性环境中完全降解所需时间为3-5天，说明该暂堵剂具有自行降解性能，降解液呈酸性。

Claims (4)

1.一种修井液用自分解暂堵剂，其特征在于包括：10～40质量份的粒径为1～10mm的颗粒I；20～60质量份的粒径为20～40目的颗粒II；0.2～1质量份的长度为3～10mm的短纤维；18～40质量份粒径为100～300目的超细粉末；

所述颗粒I、颗粒II、短纤维和超细粉末均为聚乳酸、聚乙丙交酯和聚己内酯中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。

2.一种修井液用自分解暂堵剂，其特征在于包括：20～35质量份的粒径为3～7mm的聚乳酸颗粒；40～57质量份的粒径为25～35目的聚乳酸颗粒；0.3～0.5质量份的长度为4～6mm的聚乳酸短纤维；19～24质量份粒径为260～300目的聚乳酸超细粉末。

3.如权利要求1或2所述修井液用自分解暂堵剂的使用方法，其特征在于：将所述修井液用自分解暂堵剂的聚乳酸短纤维在水基修井液中混匀，再加入所述修井液用自分解暂堵剂的其他成分，混匀，即得暂堵型修井液；所述修井液用自分解暂堵剂占所述暂堵型修井液的质量分数为5～20％。

4.如权利要求1或2所述修井液用自分解暂堵剂的使用方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将0.4～0.6质量份的羟丙基瓜尔胶加入100质量份水中配制稠化修井液；

2)将所述修井液用自分解暂堵剂的聚乳酸短纤维在所述稠化修井液中混匀，再加入所述修井液用自分解暂堵剂的其他成分，混匀，即得暂堵型修井液；所述修井液用自分解暂堵剂占所述暂堵型修井液的质量分数为5～20％。