CN114774103B - 一种剪切增稠聚合物包裹支撑剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种剪切增稠聚合物包裹支撑剂及其制备方法和应用，所述支撑剂包括支撑剂基体和包覆于所述支撑剂基体表面的剪切增稠聚合物，其中，所述支撑剂基体选自高密度支撑剂，其体积密度大于1.8g/cm3，粒径为70‑140目。这样，采用所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂进行底水气藏压裂施工，其中，通过支撑剂基体包裹的聚合物剪切增稠特性的自适应调节，可以避免底水的全面锥进，且越靠近近井筒裂缝的底部，延缓底水锥进的效果越好。同时，针对底水气藏压裂后见水导致的水锁问题，本发明通过缝高延伸控制、剪切增稠聚合物包裹支撑剂、生产制度优化等，提高有效控水能力，以解决目前技术的局限性，实现储层增产效果的最大化。
Description
技术领域
本发明涉及支撑剂，尤其涉及剪切增稠聚合物包裹支撑剂及其在底水气藏压裂中的应用。
背景技术
目前，底水气藏压裂后一旦见水，会产生严重的水锁效应，致使气的产量大幅度降低，有的甚至水淹关井。
至于防水控水技术，目前基本上防不住的，因为防水的主要措施是控制缝高的过度下窜。但这是很难的。目前控制缝高的主要措施是通过射孔段调整、排量及黏度调整及施工规模的调整等。有时降低排量及黏度后，对支撑剂的携带能力又降低，又容易引起脱砂或砂堵现象。有时采取的下沉剂及上浮剂效果也不明显。因此，预防缝高尤其是预防缝高下窜是不现实的，也易于造成施工的约束，难以实现预期的支撑剂加量。
因此，注意点应放在一旦缝高下窜后，如何有效控水的问题上。
目前的控水方法非常少，有时甚至束手无策(相当于空白)。特别地，缝高的延伸在近井筒处最大(越往缝端，缝高延伸越小，也越不容易发生底水锥进)，而近井筒处因流动压力最低，也是最容易产生水脊即底水突进的部位。因此，近井筒裂缝处如何有效控水是重中之重。因此，需要研究提出一种新的控水技术，以解决现场亟需的难题。
文献《苏里格气田西区堵水压裂技术研究与应用》针对苏里格气田西区底水气藏压后单井产能，降低产水量等问题，开展了底水气藏堵水压裂技术研究。该技术基于配套工作液首先同时压开气、水层，然后利用温控固化下沉剂特性封堵底部水层，最后上部气层充填支撑剂，到达降水增产改造目的。室内对研发的温控化学固化下沉剂和温控型携带液从固化、导流、膨胀性、黏温和沉降速率等方面进行了测试，结合堵水压裂工艺参数优化，形成了底水气藏堵水压裂技术。该文献主要是通过温控固化下沉剂来封堵底部水层，达到堵水压裂目的。并未针对压裂工艺、压裂材料、生产制度等进行综合优化，具有一定技术局限性。
发明内容
目前，底水气藏压裂后易见水，产生严重的水锁效应，导致气井产量大幅度降低，有的甚至水淹关井，影响改造效果。针对上述问题，本发明提出了一种剪切增稠聚合物包裹支撑剂，采用所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂进行底水气藏压裂施工，其中，通过支撑剂基体包裹的聚合物剪切增稠特性的自适应调节，可以避免底水的全面锥进，且越靠近近井筒裂缝的底部，延缓底水锥进的效果越好。本发明还提出一种新的控水压裂技术，针对底水气藏压裂后见水导致的水锁问题，通过缝高延伸控制、剪切增稠聚合物包裹支撑剂、生产制度优化等，提高有效控水能力，以解决目前技术的局限性，实现储层增产效果的最大化。
本发明的目的之一在于提供一种剪切增稠聚合物包裹支撑剂，包括支撑剂基体和包覆于所述支撑剂基体表面的剪切增稠聚合物。
其中，所述剪切增稠聚合物具有剪切增稠特性，聚合物的粘度随着剪切速率或剪切应力的增加展现出个数量级增加的非牛顿流体行为。
在一种优选的实施方式中，所述支撑剂基体选自高密度支撑剂，其体积密度为1.8g/cm3以上，粒径为70-140目。
在一种优选的实施方式中，所述剪切增稠聚合物如下制备：
步骤1、将烷基硅氧烷与醇类溶剂和水混合，再加入碱性物质，得到溶液A；
步骤2、将氨基聚乙二醇与硅烷偶联剂反应，得到溶液B；
步骤3、将溶液B加入溶液A中，在催化剂存在下进行反应，得到所述剪切增稠聚合物。
在一种优选的实施方式中，在步骤1中，所述烷基硅氧烷的结构为Si(OR)4，其中，R选自C1～C10的烷基，优选自C1～C6的烷基。
在进一步优选的实施方式中，所述硅氧烷选自四甲基硅氧烷、四乙基硅氧烷和四丁基硅氧烷中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，在步骤1中，所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、丁醇、戊醇和己醇中的至少一种，优选为乙醇。
在一种优选的实施方式中，在步骤1中，所述碱性物质选自氨水、氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的至少一种，优选为氨水。
在一种优选的实施方式中，在步骤1中，碱性物质与烷基硅氧烷的体积用量比为1:(20-100)，醇类溶剂与烷基硅氧烷的体积用量比为1:(0.001-0.03)，水与烷基硅氧烷的体积用量比为1:(1.5-3)。
其中，碱性物质与烷基硅氧烷的体积用量比可以为1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100；醇类溶剂与烷基硅氧烷的体积用量比为1:0.001、1:0.002、1:0.005、1:0.008、1:0.01、1:0.012、1:0.015、1:0.018、1:0.02、1:0.022、1:0.025、1:0.028、1:0.03；水与烷基硅氧烷的体积用量比可以为1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.5、1:2.8、1:3。
在一种优选的实施方式中，在步骤2中，所述氨基聚乙二醇选自单端氨基聚乙二醇和/或双端氨基聚乙二醇。
其中，在聚乙二醇的末端一端和/或末端两端的羟基修饰为氨基，形成所述氨基聚乙二醇。
在进一步优选的实施方式中，所述氨基聚乙二醇的分子量大于等于50万，例如50万、55万、60万、65万、70万、80万、100万、120万、150万、180万、200万甚至更大分子量。
在一种优选的实施方式中，在步骤2中，所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂A151、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172、硅烷偶联剂KH560和硅烷偶联剂KH561中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，在步骤2中，氨基聚乙二醇与硅烷偶联剂的重量用量比为1:(0.001-0.03)，优选为1:0.01。
其中，氨基聚乙二醇与硅烷偶联剂的重量用量比可以为1:0.001、1:0.005、1:0.01、1:0.015、1:0.02、1:0.025、1:0.03。
在一种优选的实施方式中，在步骤2中，所述反应于30～90℃下搅拌进行，优选于40～70℃下搅拌进行，例如30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃。
在一种优选的实施方式中，在步骤3中，所述催化剂选自酸或碱。
在进一步优选的实施方式中，所述酸选自醋酸、盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠中的至少一种。
在更进一步优选的实施方式中，在步骤3的反应体系中，所述催化剂的用量为0.2～2wt％。
其中，所述催化剂的用量可以为0.2wt％、0.5wt％、0.8wt％、1wt％、1.2wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.8wt％、2wt％。
在一种优选的实施方式中，在步骤3中，将溶液B缓慢滴加入溶液A中，40℃-70℃下反应1-10h，得到粘稠溶液，冷却至室温后，得到剪切增稠聚合物。
在进一步优选的实施方式中，在步骤3中，将溶液B缓慢滴加入溶液A中，50℃-60℃下反应2-6h，得到粘稠溶液，冷却至室温后，得到剪切增稠聚合物。
在更进一步优选的实施方式中，在步骤3中，溶液A和溶液B的重量用量比为(0.2-1)：1。例如为0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1。
在一种优选的实施方式中，在所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂中，含有2～6层、优选3～5层所述剪切增稠聚合物包覆于所述支撑剂基体表面。
例如，在所述支撑剂基体表面包覆有2层、3层、4层、5层所述剪切增稠聚合物，形成所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂。
在进一步优选的实施方式中，每层所述剪切增稠聚合物的厚度为0.005～0.1mm，优选为0.005～0.05mm，更优选为0.008～0.02mm，例如0.01mm。
为了试验其附着力高低，可用170s-1的剪切速率，用模拟地层水进行冲刷，并根据称重结果，计算聚合物脱落的比例，总的脱落比例应控制在66％以内(按脱落两层考虑)。至于冲刷的时间，考虑到剪切速率已大幅度提高，室内实验的冲刷时间，可以考虑为10-15天。为增加实验的效率，可多个样进行平行冲刷实验。
本发明目的之二在于提供本发明目的之一所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂的制备方法，包括：先制备剪切增稠聚合物，再采用所述剪切增稠聚合物对所述高密度支撑剂的表面进行多次涂覆，得到所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂。
其中，涂覆一次形成一层包裹涂层。因此，可以涂覆2～6次、优选3～5次。控制，每次涂覆的厚度为0.005～0.1mm，优选为0.005～0.05mm，更优选为0.008～0.02mm，例如0.01mm。
为了试验所述剪切增稠聚合物在所述支撑剂基体上的附着力高低，可用170s-1的剪切速率，用模拟地层水进行冲刷，并根据称重结果，计算聚合物脱落的比例，总的脱落比例应控制在66％以内(按脱落两层考虑)。至于冲刷的时间，考虑到剪切速率已大幅度提高，室内实验的冲刷时间，可以考虑为10-15天。为增加实验的效率，可多个样进行平行冲刷实验。
本发明目的之三在于提供本发明目的之一所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂或本发明目的之二所述制备方法得到的剪切增稠聚合物包裹支撑剂在底水气藏压裂施工中的应用。
其中，所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂中的支撑剂基体与常规支撑剂无异，核心在支撑剂基体外壳包裹一种剪切增稠聚合物。在近井筒裂缝处，如底部铺置所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂，一旦底水锥进，则因此处的剪切速率也相对最大，因此，相应的，上述支撑剂外包裹的剪切增稠聚合物的黏度也最大，可以大幅度增加底水的流动阻力，从而达到降低近井筒裂缝处产水量的目的。而远井裂缝底部，因流动压差小，底水锥进的速度也相对较低，因此，支撑剂外包裹的聚合物黏度虽然也增稠但增幅不大，越往缝端，支撑剂包裹的聚合物黏度越小。因此，通过支撑剂包裹的聚合物剪切增稠特性的自适应调节，可以避免底水的全面锥进，且越靠近近井筒裂缝的底部，延缓底水锥进的效果越好。
为了增加支撑剂在裂缝底部的聚集效应，应使用高密度支撑剂进行上述聚合物的包裹。且包裹的聚合物时效要与压裂的有效期吻合。
这里有个技术关键是所述剪切增稠聚合物的设计，即在底水锥进的预期速率区间，其黏度上述的幅度要足以阻止不同裂缝位置处的底水锥进。需要依据室内评价结果，调节剪切增稠聚合物的分子结构。此外，如何增加上述聚合物与支撑剂表面得附着力，在长期水环境及冲刷条件下，仍能保持必要的附着力而不致于脱落并随底水返排到地面，是至关重要的。为了避免这种情况出现，上述聚合物在支撑剂表面至少要包裹两层以上(例如)，万一脱落一层或两层后仍有阻水机理存在。
本发明目的之四在于提供一种底水气藏压裂施工方法，包括：
(1)压后最小临界生产压差的确定；
(2)前置液造缝施工；
(3)注入本发明目的之一所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂或利用本发明目的之二所述方法得到的剪切增稠聚合物包裹支撑剂；
(4)注入常规密度支撑剂；
(5)顶替作业；
(6)其它段的压裂施工，重复步骤(2)～步骤(5)，直到将所有段施工完为止；
(7)压后返排、测试及正常生产，按常规流程及参数执行，在此不赘。
在一种优选的实施方式中，在步骤(1)之前进行如下步骤：
(1-1)与缝高有关的地质力学参数求取；
(1-2)缝高延伸规律、压裂液参数与注入参数的确定。
在一种优选的实施方式中，在步骤(1-1)中，所述地质力学参数包括目的层及上下50m范围内的岩石力学参数、三向地应力分布、天然裂缝发育和充填情况。
在进一步优选的实施方式中，所述岩石力学参数的求取采用现有技术公开的手段即可，优选但不限于如下求取：采取导眼井岩心，模拟地下地层压力、三向应力及温度等，测试杨氏模量、泊松比等。优选地，水平段岩石力学参数如下求取：基于导眼井岩心测试及测井解释结果对应关系及导眼井与水平段间测井解释结果类比获得。
其中，所述水平段岩石力学参数属于所述岩石力学参数，因压裂是在水平段施工，水平段岩石力学参数比较关键，故需比较导眼井岩心测试与测井解释结果。
在进一步优选的实施方式中，地应力数据的求取有三种途径，分别为导眼井岩心测试、测井解释和现场小型压裂测试分析。
一般现场小型压裂测试分析的结果最准确，可由现场小型测试压裂结果，对岩心结果和测井解释结果进行修正。一般修正最小水平主应力，其它两个方向的地应力主要是最大水平主应力修正，如无其它可靠办法，可参照最小水平主应力的修正系数。上覆地应力可参照测井的密度曲线对深度进行积分并求均值。天然裂缝的评价，主要基于FMI成像测井解释结果及岩心肉眼观察等进行。
在一种优选的实施方式中，在步骤(1-2)中，针对具体目标井层的储层地质力学参数，应用压裂设计常用的商业软件，如FracPro PT、STIMPLAN、GOFHER等，模拟不同的射孔井段、不同的水平井筒位置、不同的射孔参数、不同压裂液黏度、不同排量、不同液量及不同密度及粒径、不同施工砂液比等情况下的缝高扩展及支撑剂在缝高中的铺置情况。
在进一步优选的实施方式中，考虑到输入参数较多，为减少模拟的工作量，可采取正交设计方法进行模拟方案的设计。设定的模拟目标是裂缝高度尤其是底部缝高距离底部水层距离在3-5m以上。同时，高密度支撑剂在裂缝底部的沉降比例，应在80％以上(具体模拟方法是在模拟高密度支撑剂的铺置位置时，可以将其它的支撑剂注入都假设为无支撑剂的压裂液注入，因此，裂缝中支撑剂的铺置浓度分布剖面，基本上反映了上述高密度支撑剂的实际铺置位置)。
值得指出的是，缝高在不同的裂缝长度方向上是不同的，越往裂缝端部，缝高越小。这虽然对控底水有利，但不利于压后产量的提升。为此，应在施工的前置液阶段，加入高密度(体积密度大于1.8g/cm3)小粒径(粒径70-140目)支撑剂，并适当停泵2-3min，目的是控制好近井筒处的裂缝高度，以后再注入时，就可迫使裂缝远部的缝高延伸。
在本发明中，通过采取适当上提水平井筒位置、控制向下射孔密度、变排量及变黏度等控制缝高下窜。至于具体上述参数多少合适，需要结合具体井层的地质力学参数，进行精细的裂缝扩展模拟才能获得。有时单一措施可能效果不明显，但多种措施的综合，可能实现1+1大于2的效果。此外，排量及黏度的变化时机要掌握得当，如提排量或黏度的时机过晚，则缝高可能严重受限(裂缝刚扩展时，因几何尺寸相对较小，对注入的排量及黏度是非常敏感的，即早期裂缝在三维方向扩展都很快，但随着裂缝的扩展，对注入排量及黏度越来越不敏感，因此，控缝高的最佳时间在裂缝扩展的早期某个时间段，如超过此时间段，缝高的延伸就就不敏感了)，这对提高压裂效果，预防砂堵，都是不利的。
在一种优选的实施方式中，在步骤(1)中，进行室内测试及分析，确定目标井层最小的临界生产压差。
其中，在压后生产制度上，应找到临界生产压差，低于该生产压差，水的锥进明显增加。
在进一步优选的实施方式中，所述临界生产压差如下获得：在导流测试仪上进行模拟，改变不同的进口与出口压力差，记录出口水的流量变化情况，然后，对出口水的流量与两端压差作图，分析二者间的对应关系，研究曲线的不同阶段斜率的变化情况，由此确定临界压差。
在此基础上，再按流动线速度相似原则(运动相似)，确定现场实际压裂井的临界生产压差。具体地，模拟测试时的线速度为实际施工时的线速度的90％～110％、优选95％～105％、例如100％。
在一种优选的实施方式中，在步骤(2)中，基于步骤(1-2)优化的井筒参数、射孔参数、施工参数及压裂液黏度参数，进行造缝施工。
在进一步优选的实施方式中，在步骤(2)中，在前置液造缝时注入高密度小粒径支撑剂，并适当停泵2-3min，其中，所述高密度小粒径支撑剂的体积密度大于1.8g/cm3、粒径为70-140目。
其中，缝高在不同的裂缝长度方向上是不同的，越往裂缝端部，缝高越小。这虽然对控底水有利，但不利于压后产量的提升。为此，应在施工的前置液阶段，加入高密度(体积密度大于1.8g/cm3)小粒径(粒径70-140目)支撑剂，并适当停泵2-3min，目的是控制好近井筒处的裂缝高度，以后再注入时，就可迫使裂缝远部的缝高延伸。
在进一步优选的实施方式中，在步骤(2)中，密切观察井口施工压力的变化，如在施工参数基本不变的前提下，井口压力相对平稳，没有压力持续降低的迹象(压力持续降低是指：压力降低速度超过0.2-0.3MPa/min，或者累积压力降幅超过5MPa)，则说明缝高控制程度相对较好。否则，应降低排量和/或黏度，并在总施工液量的35～40％(例如40％)时加入剪切增稠聚合物包裹支撑剂，并适当停泵2-3min。
在一种优选的实施方式中，若步骤(2)施工正常，则在总施工液量的45％-55％(例如50％)时进行步骤(3)。
其中，所述施工正常是指：在施工参数基本不变的前提下，井口压力相对平稳，没有压力持续降低的迹象(压力持续降低是指：压力降低速度超过0.2-0.3MPa/min，或者累积压力降幅超过5MPa)。
在进一步优选的实施方式中，在步骤(3)中，采取中低砂液比连续加砂模式，砂液比为5-8-11％，每个砂液比的体积取10-20m3；压裂液采取低黏度压裂液，黏度取2-3mPa.s；排量取步骤(1-2)优化的最高排量。
在更进一步优选的实施方式中，在步骤(3)注入所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂之后停泵3～5min。
在一种优选的实施方式中，在步骤(4)中，按步骤(1-2)得到的参数进行施工。
在进一步优选的实施方式中，在步骤(4)中，采用的压裂液在170s-1剪切2小时的黏度为80-100mPa.s，所述常规密度支撑剂的体积密度为1.6-1.7g/cm3，粒径为20-40目。
在更进一步优选的实施方式中，在步骤(4)中，采用连续加砂模式，砂液比按10-15-20-25-30-35-40-45％，每个砂液比体积10-20m3。
在一种优选的实施方式中，在步骤(5)中，取当段井筒容积的105-110％进行过顶替。考虑到一直高黏度压裂液携砂，顶替液全程采用2-3mPa.s的低黏度压裂液。排量取步骤(1-2)优化的最大排量。
在本发明中，所述底水气藏压裂施工的总体思路如下：
(1)控制缝高下窜。虽然目前的控缝高下窜技术的效果不明显，但还得深入做下去。可采取适当上提水平井筒位置、控制向下射孔密度、变排量及变黏度等。至于具体上述参数多少合适，需要结合具体井层的地质力学参数，进行精细的裂缝扩展模拟才能获得。有时单一措施可能效果不明显，但多种措施的综合，可能实现1+1大于2的效果。
此外，排量及黏度的变化时机要掌握得当，如提排量或黏度的时机过晚，则缝高可能严重受限(裂缝刚扩展时，因几何尺寸相对较小，对注入的排量及黏度是非常敏感的，即早期裂缝在三维方向扩展都很快，但随着裂缝的扩展，对注入排量及黏度越来越不敏感，因此，控缝高的最佳时间在裂缝扩展的早期某个时间段，如超过此时间段，缝高的延伸就就不敏感了)，这对提高压裂效果，预防砂堵，都是不利的。
(2)采用一种新的支撑剂，支撑剂本身与常规支撑剂无异，核心在其外壳包裹一种剪切增稠聚合物。在近井筒裂缝处，如底部铺置有这种支撑剂，一旦底水锥进，则因此处的剪切速率也相对最大，因此，相应的，上述支撑剂外包裹的剪切增稠聚合物的黏度也最大，可以大幅度增加底水的流动阻力，从而达到降低近井筒裂缝处产水量的目的。而远井裂缝底部，因流动压差小，底水锥进的速度也相对较低，因此，支撑剂外包裹的聚合物黏度虽然也增稠但增幅不大，越往缝端，支撑剂包裹的聚合物黏度越小。因此，通过支撑剂包裹的聚合物剪切增稠特性的自适应调节，可以避免底水的全面锥进，且越靠近近井筒裂缝的底部，延缓底水锥进的效果越好。
为了增加支撑剂在裂缝底部的聚集效应，应使用高密度支撑剂进行上述聚合物的包裹。且包裹的聚合物时效要与压裂的有效期吻合。
这里有个技术关键是上述剪切增稠聚合物的设计，即在底水锥进的预期速率区间，其黏度上述的幅度要足以阻止不同裂缝位置处的底水锥进。需要依据室内评价结果，调节剪切增稠聚合物的分子结构。此外，如何增加上述聚合物与支撑剂表面得附着力，在长期水环境及冲刷条件下，仍能保持必要的附着力而不致于脱落并随底水返排到地面，是至关重要的。为了避免这种情况出现，上述聚合物在支撑剂表面至少要包裹两层甚至三层，万一脱落一层或两层后仍有阻水机理存在。
(3)压后生产制度上，应找到临界生产压差，低于该生产压差，水的锥进明显增加。为此，可在导流测试仪上进行模拟，改变不同的进口与出口压力差，记录出口水的流量变化情况，然后，对出口水的流量与两端压差作图，分析二者间的对应关系，研究曲线的不同阶段斜率的变化情况，由此确定临界压差。
在此基础上，再按流动线速度相似原则，确定现场实际压裂井的临界生产压差。
在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在下文中，各个技术方案之间原则上可以相互组合而得到新的技术方案，这也应被视为在本文中具体公开。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)采用所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂进行底水气藏压裂施工，其中，通过支撑剂基体包裹的聚合物剪切增稠特性的自适应调节，可以避免底水的全面锥进，且越靠近近井筒裂缝的底部，延缓底水锥进的效果越好；
(2)现有的底水气藏压裂技术基本未考虑见水问题，未考虑控水技术，针对性不强。本发明针对底水气藏压裂后见水导致的水锁问题，通过缝高延伸控制、剪切增稠聚合物包裹支撑剂、生产制度优化等，提高有效控水能力，以解决目前技术的局限性，实现储层增产效果的最大化。现场施工也具备可操作性。
附图说明
图1示出本发明所述压裂施工方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在以下具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，由此而形成的技术方案属于本说明书原始公开内容的一部分，同时也落入本发明的保护范围。
实施例中采用的原料，如果没有特别限定，那么均是现有技术公开的，例如可直接购买获得或者根据现有技术公开的制备方法制得。
【实施例1】制备剪切增稠聚合物包裹支撑剂
制备剪切增稠聚合物：50mL的四乙氧基硅烷TEOS中加入5000mL的乙醇和25mL的去离子水，滴入1mL的氨水得到溶液A；5000g的氨基聚乙二醇(分子量为80万)和50g硅烷偶联剂A151在50℃搅拌条件下水解得到溶液B；将2000g的溶液B缓慢滴加入2000g溶液A，加入40g醋酸作为催化剂，搅拌，在50℃下水解反应4h，得到粘稠溶液，体系冷却至室温后，得到剪切增稠聚合物。
对得到的剪切增稠聚合物进行剪切敏感性评价实验：流变仪在170-1s的转速下，剪切5min，观察剪切增稠暂堵剂的粘度变化。剪切增稠暂堵剂从初始的130mpa.s增到到230mpa.s，增幅达到了76.9％。
制备剪切增稠聚合物包裹支撑剂：采用上述制备的剪切增稠聚合物对体积密度1.8g/cm3，粒径70-140目的高密度小粒径支撑剂进行三层包裹涂层，每层的厚度控制在0.01mm左右。
【实施例2】制备剪切增稠聚合物包裹支撑剂
制备剪切增稠聚合物：50mL的四乙氧基硅烷TEOS中加入5000mL的乙醇和25mL的去离子水，滴入1mL的氨水得到溶液A；3000g的氨基聚乙二醇和50g硅烷偶联剂A171和50g硅烷偶联剂A172在60℃搅拌条件下水解得到溶液B；将2000g溶液B缓慢滴加入2000溶液A，加入19.35g NaOH作为催化剂，搅拌，在60℃下水解反应2h，得到粘稠溶液，体系冷却至室温后，得到剪切增稠聚合物。
对得到的剪切增稠聚合物进行剪切敏感性评价实验：流变仪在170-1s的转速下，剪切5min，观察剪切增稠暂堵剂的粘度变化。剪切增稠暂堵剂从初始的120mpa.s增到到205mpa.s，增幅达到了70.8％。
制备剪切增稠聚合物包裹支撑剂：采用上述制备的剪切增稠聚合物对体积密度1.8g/cm3，粒径70-140目的高密度小粒径支撑剂进行三层包裹涂层，每层的厚度控制在0.01mm左右。
【实施例3】制备剪切增稠聚合物包裹支撑剂
制备剪切增稠聚合物：30mL的四乙氧基硅烷TEOS中加入1000mL的乙醇和10mL的去离子水，滴入0.5mL的氨水得到溶液A；5000g的氨基聚乙二醇和5g硅烷偶联剂A151、5g硅烷偶联剂A171、5g硅烷偶联剂A172在55℃搅拌条件下水解得到溶液B；将4000g的溶液B缓慢滴加入800g溶液A中，加入40g醋酸作为催化剂，搅拌，在55℃下水解反应6h，得到粘稠溶液，体系冷却至室温后，得到剪切增稠聚合物。
对得到的剪切增稠聚合物进行剪切敏感性评价实验：流变仪在170-1s的转速下，剪切5min，观察剪切增稠暂堵剂的粘度变化。剪切增稠暂堵剂从初始的150mpa.s增到到245mpa.s，增幅达到了63.6％。
制备剪切增稠聚合物包裹支撑剂：采用上述制备的剪切增稠聚合物对体积密度1.8g/cm3，粒径70-140目的高密度小粒径支撑剂进行三层包裹涂层，每层的厚度控制在0.01mm左右。
【实施例4】
A井是位于江汉盆地某薄层区块的一口资料井，目的层段岩性为长石砂岩，天然裂缝较发育，目的层下部存在底水。目的层压裂井段为3022-3057.0m，储层平均杨氏模量28.1GPa，平均泊松比0.27；目的层与上部隔层的应力差约为7MPa，与下部隔层应力差约为12MPa；目的层温度为101℃。为了解该目的层的含气性及产能，并对该区块开展下步勘探评价工作，采用本发明提出的工艺方法，结合本井实际情况，进行了该井的压裂方案设计及现场先导试验，具体实施方法及效果如下：
(1)储层参数评价：根据地震、地质、测井及岩心测试资料，目的层段岩性为长石砂岩，裂缝主要发育在泥岩中，砂岩中裂缝发育程度相对较低；裂缝以高角度缝为主，见水平裂缝；储层具弱速敏、弱酸敏、弱水敏、弱应力敏感性特征；储层平均杨氏模量28.1GPa，平均泊松比0.27，抗拉强度8.9-11.3MPa；最大水平主应力79.2.3-76.5MPa，最小水平主应力：62.3-64.2MPa；目的层上部隔层的应力差约为7MPa，目的层下部隔层应力差约为12MPa；目的层温度为101℃。
(2)压裂液参数及注入参数优化：通过GOFHER压裂软件正交方法模拟计算，压裂液选用低黏滑溜水和高黏胶液，其中低黏滑溜水黏度2-3mPa·s，高黏胶液黏度100-120mPa·s；施工液量760m3，其中低黏滑溜水280m3，高黏胶液黏度480m3；支撑剂量45m3，其中高密度(体积密度大于1.8g/cm3)小粒径(70-140目)支撑剂18m3，常规密度(体积密度1.6-1.7g/cm3)大粒径(20-40目)支撑剂27m3；施工排量1-6m3/min。
(3)确定压后最小临界生产压差：基于思路(3)的要求，进行室内测试及分析，确定目标井层最小临界生产压差为10MPa。
(4)前置液造缝施工：施工阶段密切观察井口施工压力的变化，施工参数基本不变，井口压力相对平稳，没有压力持续降低的迹象，说明缝高控制程度相对较好。
(5)注入实施例1制备的剪切增稠聚合物包裹支撑剂：在步骤(4)施工到50％时，加入所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂。采取中低砂液比连续加砂模式，砂液比为5-8-11％，压裂液采取低黏度压裂液，每个砂液比的体积为15m3，排量为6m3/min。然后，停泵5min。
(6)常规密度支撑剂施工：按步骤(2)参数进行施工，压裂液选用高黏胶液，支撑剂采用常规密度(体积密度1.6-1.7g/cm3)大粒径(20-40目)支撑剂。采用连续加砂模式，砂液比按10-15-20-25-30-35-40-45％，每个砂液比体积15m3。
(7)顶替作业：进行过顶替，顶替液量为60m3，顶替液全程用3mPa.s的低黏度压裂液，排量为6m3/min。
按上述步骤对该井进行了压裂施工，现场施工工艺取得成功。该井压后取得了较好的效果，压后初期日产气量为5×104m3/d，半年后日产量稳定在3×104m3/d左右。
通过该井的先导试验证明：借鉴本专利提出的工艺方法，压后初期日产气量达到邻井的1.5-2倍左右，且压后产量递减慢于邻井或邻区块，压后稳产及有效期增长，取得了显著的增产效果，提高该类储层的压裂改造效果。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (16)
1.一种剪切增稠聚合物包裹支撑剂，包括支撑剂基体和包覆于所述支撑剂基体表面的剪切增稠聚合物；
所述剪切增稠聚合物如下制备：
步骤1、将烷基硅氧烷与醇类溶剂和水混合，再加入碱性物质，得到溶液A；所述烷基硅氧烷的结构为Si(OR)4，其中，R选自C1~C10的烷基；所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、丁醇、戊醇和己醇中的至少一种；所述碱性物质选自氨水、氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的至少一种；碱性物质与烷基硅氧烷的体积用量比为1:（20-100）；醇类溶剂与烷基硅氧烷的体积用量比为1:（0.001-0.03）；水与烷基硅氧烷的体积用量比为1:（1.5-3）；
步骤2、将氨基聚乙二醇与硅烷偶联剂反应，得到溶液B；所述氨基聚乙二醇选自单端氨基聚乙二醇和/或双端氨基聚乙二醇；所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂A151、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172、硅烷偶联剂KH560和硅烷偶联剂KH561中的至少一种；氨基聚乙二醇与硅烷偶联剂的重量用量比为1:（0.001-0.03）；
步骤3、将溶液B加入溶液A中，在催化剂存在下进行反应，得到所述剪切增稠聚合物；溶液A和溶液B的重量用量比为（0.2-1）：1；
在所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂中，含有2~6层所述剪切增稠聚合物包覆于所述支撑剂基体表面。
2.根据权利要求1所述的剪切增稠聚合物包裹支撑剂，其特征在于，所述支撑剂基体选自高密度支撑剂，其体积密度大于1.8g/cm3，粒径为70-140目。
3. 根据权利要求1所述的剪切增稠聚合物包裹支撑剂，其特征在于，
在步骤1中，所述烷基硅氧烷的结构为Si(OR)4，其中，R选自C1~C6的烷基；和/或
在步骤2中，所述氨基聚乙二醇的分子量大于等于50万。
4. 根据权利要求1所述的剪切增稠聚合物包裹支撑剂，其特征在于，
在步骤2中，所述反应于30~90℃下搅拌进行；和/或
在步骤3中，所述催化剂选自酸或碱；和/或
在步骤3中，将溶液B缓慢滴加入溶液A中，40℃-70℃下反应1-10 h，得到粘稠溶液，冷却至室温后，得到剪切增稠聚合物。
5.根据权利要求4所述的剪切增稠聚合物包裹支撑剂，其特征在于，
在步骤2中，所述反应于40~70℃下搅拌进行。
6.根据权利要求1~5之一所述的剪切增稠聚合物包裹支撑剂，其特征在于，在所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂中，含有3~5层所述剪切增稠聚合物包覆于所述支撑剂基体表面。
7.一种权利要求1~6之一所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂的制备方法，包括：先制备剪切增稠聚合物，再采用所述剪切增稠聚合物对所述支撑剂基体的表面进行多次涂覆，得到所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂。
8.权利要求1~6之一所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂或权利要求7所述制备方法得到的剪切增稠聚合物包裹支撑剂在底水气藏压裂施工中的应用。
9.一种底水气藏压裂施工方法，包括：
（1）压后最小临界生产压差的确定；
（2）前置液造缝施工；
（3）注入权利要求1~6之一所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂或权利要求7所述制备方法得到的剪切增稠聚合物包裹支撑剂；
（4）注入常规密度支撑剂；
（5）顶替作业；
（6）其它段的压裂施工，重复步骤（2）～步骤（5），直到将所有段施工完为止；
（7）压后返排、测试及正常生产。
10.根据权利要求9所述的底水气藏压裂施工方法，其特征在于，在步骤（1）之前进行如下步骤：
（1-1）与缝高有关的地质力学参数求取；
（1-2）缝高延伸规律、压裂液参数与注入参数的确定。
11.根据权利要求9所述的底水气藏压裂施工方法，其特征在于，在步骤（1）中，进行室内测试及分析，确定目标井层最小的临界生产压差。
12.根据权利要求11所述的底水气藏压裂施工方法，其特征在于，再按流动线速度相似原则，确定现场实际压裂井的临界生产压差。
13.根据权利要求9所述的底水气藏压裂施工方法，其特征在于，在步骤（2）中，在前置液造缝时注入高密度小粒径支撑剂，并适当停泵2-3min，其中，所述高密度小粒径支撑剂的体积密度大于1.8g/cm3、粒径为70-140目。
14.根据权利要求9所述的底水气藏压裂施工方法，其特征在于，若步骤（2）施工正常，则在总施工液量的45%-55%时进行步骤（3），其中，所述施工正常是指：在施工参数不变的前提下，井口压力平稳，没有压力持续降低的迹象，压力持续降低是指：压力降低速度超过0.2-0.3MPa/min，或者累积压力降幅超过5MPa。
15. 根据权利要求9所述的底水气藏压裂施工方法，其特征在于，
在步骤（3）中，采取中低砂液比连续加砂模式，砂液比为5-8-11%，每个砂液比的体积取10-20m3；压裂液采取低黏度压裂液，黏度取2-3mPa.s；排量取步骤（1-2）优化的最高排量；和/或
在步骤（3）注入所述剪切增稠聚合物包裹支撑剂之后停泵3~5min。
16. 根据权利要求9~15之一所述的底水气藏压裂施工方法，其特征在于，
在步骤（4）中，采用的压裂液在170 s-1剪切2小时的黏度为80-100mPa·s，所述常规密度支撑剂的体积密度为1.6-1.7g/cm3，粒径为20-40目；和/或
在步骤（4）中，采用连续加砂模式，砂液比按10-15-20-25-30-35-40-45%，每个砂液体积10-20m3。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4293036A (en) * | 1978-01-12 | 1981-10-06 | Phillips Petroleum Co. | Shear-thickening compositions |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4293036A (en) * | 1978-01-12 | 1981-10-06 | Phillips Petroleum Co. | Shear-thickening compositions |
| CN105464639A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种采用遇水形变支撑剂控制水窜的底水油藏压裂方法 |
| CN107586539A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-01-16 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 变密度自增稠支撑剂及其制备方法 |
| CN108949139A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-07 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种黏附式自增稠支撑剂的制备方法及支撑剂 |
| CN110242271A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-17 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种底水气层的控水压裂增产方法 |
Non-Patent Citations (1)
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| 余新阳等主编.《有机硅化合物及其在硅酸盐矿物浮选中新应用》.冶金工业出版社,2018,(第第1版版),第33-34页. * |
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