CN114921238A - 一种可降解的球壳式绳结暂堵剂及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂及其生产方法，其中球壳式绳结暂堵剂包括球壳和绳结暂堵剂主体，所述球壳由两个半圆壳组成。本发明通过绳结暂堵剂主体可以有效的封堵不规则射孔孔眼，通过球壳的设置，可有效的避免携带过程中绳结间发生缠绕的现象，球壳可自动降解的方式，能够快速对绳结暂堵剂主体进行释放，方便使用，通过增强纺丝液的设置，能够有效的提高绳结暂堵剂主体的强度，进而提高封堵稳定性，降解填充物的设置，能够对整个封堵剂的密度进行调节，方便操作使用。

Description

一种可降解的球壳式绳结暂堵剂及其生产方法
技术领域
本发明涉及暂堵剂技术领域，尤其涉及一种可降解的球壳式绳结暂堵剂及其生产方法。
背景技术
随着油气勘探事业的快速发展，大量低渗透或超低渗非常规油气藏越来越受到石油工作者的关注，这类油气藏的开采需要经历储层增产改造方可实现经济有效的开发，在储层改造技术当中，水力压裂技术是提高油气田生产效率的最主要措施之一，然而由于非常规储层，如煤层气、致密气、页岩气储层区域跨度大、地质结构多样性和复杂性，且部分储层非均值性较强，地层开启压力差异较大等多种原因，在水力压裂施工过程中遇到诸多难题，特别是在致密储层和页岩储层的长水平井段多簇的压裂改造工艺时，难以实现全簇有效开启，部分射孔簇未得到改造或改造不充分；
目前封堵射孔暂堵技术主要采用粉末状、颗粒状、纤维状暂堵剂或暂堵球通过不同组合、加量等方式实现，但暂堵组合方式材料加量多，起压低、作用时间短，封堵效率低，并且无法满足不同射孔炮眼形状的封堵要求，为了解决现有技术存在的问题，也有部分采用可降解的绳结暂堵剂实现对射孔的封堵；但是现有的可降解的绳结暂堵剂，其不具备分隔携带的功能，多个绳结暂堵剂放置在一起容易出现绳结间发生缠绕的现象，进而影响使用，绳结暂堵剂的强度较低，在使用过程中容易因压力过大造成绳结暂堵剂松脱的现象，进而影响封堵效果，且绳结暂堵剂的密度无法根据使用需要进行调整，综合上述存在的问题，加以改进，因此我们提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂及其生产方法用于解决上述问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂及其生产方法。
本发明提出的一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，包括球壳和绳结暂堵剂主体，所述球壳由两个半圆壳组成，两所述半圆壳相互靠近的一侧螺纹固定，绳结暂堵剂主体位于两个半圆壳内，两个半圆壳内均填充有可降解填充物。
优选地，两个半圆壳中位于下方的半圆壳的顶部一体设置有外螺纹环，位于上方的半圆壳的侧壁上开设有底部为开口设置的环形螺纹槽，外螺纹环螺纹套设在环形螺纹槽内。
优选地，所述半圆壳的材质为可降解改性聚合物材料，在40-180℃的压裂液中降解，且降解时间为10-30min，球壳的直径为12-120mm。
优选地，所述绳结暂堵剂主体为可降解改性聚合物纤维材料，且为超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂中的一种，其中超低温绳结暂堵剂可降解温度为20-40℃，低温绳结暂堵剂可降解温度为40-70℃，中温绳结暂堵剂可降解温度为70-100℃，高温绳结暂堵剂可降解温度为100-130℃，超高温绳结暂堵剂可降解温度为130-180℃，超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂的降解时间均为24-72h，短期承压为70MPa以上。
优选地，所述可降解填充物的材质为可降解改性聚合物材料。
本发明还提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的生产方法，包括以下步骤：
S1：将乳酸和乙醇放入到搅拌机中进行搅拌操作，得到聚乳酸，然后将玉米皮依次进行粉碎操作和筛分过滤操作，得到粉碎均匀的玉米颗粒，将聚乳酸、玉米颗粒、水、增塑剂和抗氧剂均加入到搅拌机内并进行高速搅拌混合，搅拌机在搅拌操作的过程中定时加入定量的热塑性淀粉对搅拌机内部的原料进行变性处理，得到混合均匀的混合料；
S2：将S1所述的搅拌后的混合物原料倒入到注塑机中进行注塑成型，然后使用取模工具将注塑成型的壳体取出，得到一种带环形螺纹槽的半圆壳；
S3：利用注塑机制得另一种带外螺纹环的半圆壳；
S4：选取聚乳酸纤维、聚酯纤维、纳米材料和水性溶剂同时放入到高混机中进行搅拌混合，接着选取淀粉倒入到上述混合物中进行变性处理，放入甘油和支撑剂聚乳酸，继续搅拌混合，得到溶液混合物；
S5：将S4中的混合物倒入到双螺杆挤出造粒机中进行造粒作业，然后将制得的颗粒混合物倒入到干燥箱内进行干燥操作；
S6：将S5中干燥后的颗粒倒入到熔融纺丝装置中制得纤维丝，并通过收卷机构对形成的纤维丝进行缠绕收卷；
S7：选取聚环氧乙烷(PEO)、纳米材料和二甲基甲酰胺类极性溶剂放入搅拌机内进行搅拌混合，得到增强纺丝液；
S8：将S6中收卷后的纤维丝放入到S7中制得的增强纺丝液中浸泡后，然后将浸泡后的纤维丝进行烘干操作；
S9：将S8中烘干后的纤维丝拴接在捻股机上进行S捻向编织捻线作业制成直径小于30mm的股线；
S10：将S9中所述的捻好的股线放入到切割机上，同时配合测量刻度盘对股线进行切割，切割完成后放入到打结机对切割后的股线进行打结作业；
S11：将打结后的股线放入到涂层溶液中进行浸泡后烘干，制得绳结暂堵剂主体；
S12：将S11中制得的绳结暂堵剂主体放入到对应的两个半圆壳内，紧接着在绳结暂堵剂主体的周围填充可降解填充物，最后将相配合的两个半圆壳通过外螺纹环和环形螺纹槽螺纹连接在一起，从而制得球壳式绳结暂堵剂。
本发明又提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的施工方法，包括以下步骤：
S1：根据施工情况判断需要球壳式绳结暂堵剂的数量，根据射孔数量1：1进行投球，使用自动计数投球器将球壳式绳结暂堵剂投入到需要封堵的压裂液管道中，且在投入前，根据降解填充物4的填充量对整个封堵剂的密度进行调节，使得整个封堵剂能够在压裂液中悬浮；
S2：在球壳式绳结暂堵剂进入到压裂液中温度达到40℃以上时，两个半圆壳在10-30min内降解破裂，自动释放绳结暂堵剂主体，半圆壳在降解的过程中生成二氧化碳和水；
S3：使用泵送的方式对S2中释放的绳结暂堵剂主体进行泵送，停泵2min后，打开远程旋塞阀，使得绳结暂堵剂主体入高压管线，当绳结暂堵剂主体到达射孔孔眼时，绳结暂堵剂主体自动进入到射孔孔眼内，有效的封堵不规则射孔孔眼；
S4：当射孔孔眼被封堵后，向高压管线内加压时，排量不变情况下，压力仍能稳住，说明投塞数量完全封住了打开的射孔孔眼，从而完成封堵。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过绳结暂堵剂主体可以有效的封堵不规则射孔孔眼，通过球壳的设置，可有效的避免携带过程中绳结间发生缠绕的现象，球壳可自动降解的方式，能够快速对绳结暂堵剂主体进行释放，方便使用，通过增强纺丝液的设置，能够有效的提高绳结暂堵剂主体的强度，进而提高封堵稳定性，降解填充物的设置，能够对整个封堵剂的密度进行调节，方便操作使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
参照图1，本实施例提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，包括球壳和绳结暂堵剂主体2，球壳由两个半圆壳1组成，两个半圆壳1相互靠近的一侧螺纹固定，绳结暂堵剂主体2位于两个半圆壳1内，两个半圆壳1内均填充有可降解填充物4，其中两个半圆壳1中位于下方的半圆壳1的顶部一体设置有外螺纹环3，位于上方的半圆壳1的侧壁上开设有底部为开口设置的环形螺纹槽，外螺纹环3螺纹套设在环形螺纹槽内，半圆壳1的材质为可降解改性聚合物材料，在40-180℃的压裂液中降解，且降解时间为10-30min，球壳的直径为12-120mm，绳结暂堵剂主体2为可降解改性聚合物纤维材料，且为超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂中的一种，其中超低温绳结暂堵剂可降解温度为20-40℃，低温绳结暂堵剂可降解温度为40-70℃，中温绳结暂堵剂可降解温度为70-100℃，高温绳结暂堵剂可降解温度为100-130℃，超高温绳结暂堵剂可降解温度为130-180℃，超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂的降解时间均为24-72h，短期承压为70MPa以上，可降解填充物4的材质为可降解改性聚合物材料。
本实施例还提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的生产方法，包括以下步骤：
S1：将60％的乳酸和30％的乙醇放入到转速为1000转/min的搅拌机中进行搅拌混合，使得乳酸和乙醇发生酯化反应，得到聚乳酸，将干燥后无霉变无虫蛀的玉米皮放入到粉碎箱中进行粉碎，粉碎完成后，放入到500目的筛网中进行筛分过滤，得到粉碎均匀的玉米颗粒，将聚乳酸、玉米颗粒、5％的水、3％的增塑剂和2％的抗氧剂均加入到转速为4000转/min的搅拌机内并进行高速搅拌混合40min，搅拌机在搅拌操作的过程中定时加入定量的10％的热塑性淀粉，以此对搅拌机内部的原料进行变性处理，得到混合均匀的混合料；
S2：根据制作球壳的直径尺寸，将注塑机中的模具更换成需要的尺寸，紧接着将S1的搅拌后的混合物原料倒入到注塑机中，进行注塑成型，注入完成后，利用注塑机上自身的冷却系统进行冷却，冷却30min，冷却成型后，然后使用取模工具将注塑成型的壳体取出，得到一种带环形螺纹槽的半圆壳1；
S3：利用注塑机制得另一种带外螺纹环3的半圆壳1；
S4：选取70％的聚乳酸纤维、40％的聚酯纤维、25％的纳米材料和2％的水性溶剂同时放入到转速为3000转/min的高混机中进行搅拌混合，搅拌混合20min，接着选取3％的淀粉倒入到上述混合物中，淀粉对混合物进行变性处理，向变性后的混合物中放入2％的甘油和2％的支撑剂聚乳酸，继续搅拌混合，搅拌混合35min，得到溶液混合物；
S5：将S4中的混合物倒入到双螺杆挤出造粒机中进行造粒作业，将制得的颗粒混合物倒入到温度为100℃的干燥箱内进行干燥操作10min；
S6：将S5中干燥后的颗粒倒入到熔融纺丝装置中对颗粒物进行熔融，熔融后的颗粒物经熔融纺丝装置的喷嘴中挤出形成为纤维，在喷嘴挤出纤维的过程中，开启熔融纺丝装置上的热风出口，热风出口向喷嘴周围吹出热风，在热风的配合下，形成纤维丝，同时利用熔融纺丝装置上的收卷机构对形成的纤维丝进行缠绕收卷；
S7：选取20％的聚环氧乙烷(PEO)、2％的纳米材料和5％的二甲基甲酰胺类极性溶剂放入到转速为1000转/min的搅拌机内进行搅拌混合，搅拌混合15min，得到增强纺丝液；
S8：将S6中收卷后的纤维丝放入到S7中制得的增强纺丝液中，浸泡30min，取出后放入到离心烘干机中进行烘干20min；
S9：将S8中烘干后的纤维丝拴接在捻股机上进行S捻向编织捻线作业，且捻线时的转速根据股线的粗细进行调节，从而将多根纤维丝捻为股线，其中股线的直径小于30mm；
S10：将切割机的出料端与打结机的进料端相连接，将S9中的捻好的股线放入到切割机上，切割机对切割的股线的长度进行测量，使得切割的股线的长度控制在10cm，切割后的股线经切割机的出料端自动进入到打结机的进料端，打结机对进入的股线进行打结作业，其中打结后的股线的长度小于6cm；
S11：将打结后的股线放入到涂层溶液中进行浸泡，浸泡50min，将浸泡后的股线放入到温度为35℃的烘干箱内进行烘干，制得绳结暂堵剂主体2；
S12：将S11中制得的绳结暂堵剂主体2放入到对应的两个半圆壳1内，紧接着在绳结暂堵剂主体2的周围填充可降解填充物4，当可降解填充物4填充完成后，将相配合的两个半圆壳1通过外螺纹环3和环形螺纹槽螺纹连接在一起，从而制得球壳式绳结暂堵剂。
本实施例又提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的施工方法，包括以下步骤：
S1：根据施工情况判断需要球壳式绳结暂堵剂的数量，根据射孔数量1：1进行投球，使用自动计数投球器将球壳式绳结暂堵剂投入到需要封堵的压裂液管道中，且在投入前，根据降解填充物4的填充量对整个封堵剂的密度进行调节，使得整个封堵剂能够在压裂液中悬浮；
S2：在球壳式绳结暂堵剂进入到压裂液中温度达到40℃以上时，两个半圆壳1在10-30min内降解破裂，自动释放绳结暂堵剂主体2，半圆壳1在降解的过程中生成二氧化碳和水；
S3：使用泵送的方式对S2中释放的绳结暂堵剂主体2进行泵送，停泵2min后，打开远程旋塞阀，使得绳结暂堵剂主体2进入高压管线，当绳结暂堵剂主体2到达射孔孔眼时，绳结暂堵剂主体2自动进入到射孔孔眼内，有效的封堵不规则射孔孔眼；
S4：当射孔孔眼被封堵后，向高压管线内加压时，排量不变情况下，压力仍能稳住，说明投塞数量完全封住了打开的射孔孔眼，从而完成封堵。
实施例二
参照图1，本实施例提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，包括球壳和绳结暂堵剂主体2，球壳由两个半圆壳1组成，两个半圆壳1相互靠近的一侧螺纹固定，绳结暂堵剂主体2位于两个半圆壳1内，两个半圆壳1内均填充有可降解填充物4，其中两个半圆壳1中位于下方的半圆壳1的顶部一体设置有外螺纹环3，位于上方的半圆壳1的侧壁上开设有底部为开口设置的环形螺纹槽，外螺纹环3螺纹套设在环形螺纹槽内，半圆壳1的材质为可降解改性聚合物材料，在40-180℃的压裂液中降解，且降解时间为10-30min，球壳的直径为12-120mm，绳结暂堵剂主体2为可降解改性聚合物纤维材料，且为超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂中的一种，其中超低温绳结暂堵剂可降解温度为20-40℃，低温绳结暂堵剂可降解温度为40-70℃，中温绳结暂堵剂可降解温度为70-100℃，高温绳结暂堵剂可降解温度为100-130℃，超高温绳结暂堵剂可降解温度为130-180℃，超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂的降解时间均为24-72h，短期承压为70MPa以上，可降解填充物4的材质为可降解改性聚合物材料。
本实施例还提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的生产方法，包括以下步骤：
S1：将75％的乳酸和30％的乙醇放入到转速为1000转/min的搅拌机中进行搅拌混合，使得乳酸和乙醇发生酯化反应，得到聚乳酸，将干燥后无霉变无虫蛀的玉米皮放入到粉碎箱中进行粉碎，粉碎完成后，放入到500目的筛网中进行筛分过滤，得到粉碎均匀的玉米颗粒，将聚乳酸、玉米颗粒、10％的水、4％的增塑剂和2.5％的抗氧剂均加入到转速为4000转/min的搅拌机内并进行高速搅拌混合30min，搅拌机在搅拌操作的过程中定时加入定量的10％的热塑性淀粉，以此对搅拌机内部的原料进行变性处理，得到混合均匀的混合料；
S2：根据制作球壳的直径尺寸，将注塑机中的模具更换成需要的尺寸，紧接着将S1的搅拌后的混合物原料倒入到注塑机中，进行注塑成型，注入完成后，利用注塑机上自身的冷却系统进行冷却，冷却30min，冷却成型后，然后使用取模工具将注塑成型的壳体取出，得到一种带环形螺纹槽的半圆壳1；
S3：利用注塑机制得另一种带外螺纹环3的半圆壳1；
S4：选取75％的聚乳酸纤维、45％的聚酯纤维、30％的纳米材料和4％的水性溶剂同时放入到转速为3000转/min的高混机中进行搅拌混合，搅拌混合20min，接着选取4％的淀粉倒入到上述混合物中，淀粉对混合物进行变性处理，向变性后的混合物中放入4％的甘油和2.5％的支撑剂聚乳酸，继续搅拌混合，搅拌混合35min，得到溶液混合物；
S5：将S4中的混合物倒入到双螺杆挤出造粒机中进行造粒作业，将制得的颗粒混合物倒入到温度为100℃的干燥箱内进行干燥操作13min；
S6：将S5中干燥后的颗粒倒入到熔融纺丝装置中对颗粒物进行熔融，熔融后的颗粒物经熔融纺丝装置的喷嘴中挤出形成为纤维，在喷嘴挤出纤维的过程中，开启熔融纺丝装置上的热风出口，热风出口向喷嘴周围吹出热风，在热风的配合下，形成纤维丝，同时利用熔融纺丝装置上的收卷机构对形成的纤维丝进行缠绕收卷；
S7：选取25％的聚环氧乙烷(PEO)、3％的纳米材料和7％的二甲基甲酰胺类极性溶剂放入到转速为1000转/min的搅拌机内进行搅拌混合，搅拌混合18min，得到增强纺丝液；
S8：将S6中收卷后的纤维丝放入到S7中制得的增强纺丝液中，浸泡40min，取出后放入到离心烘干机中进行烘干25min；
S9：将S8中烘干后的纤维丝拴接在捻股机上进行S捻向编织捻线作业，且捻线时的转速根据股线的粗细进行调节，从而将多根纤维丝捻为股线，其中股线的直径小于30mm；
S10：将切割机的出料端与打结机的进料端相连接，将S9中的捻好的股线放入到切割机上，切割机对切割的股线的长度进行测量，使得切割的股线的长度控制在11cm，切割后的股线经切割机的出料端自动进入到打结机的进料端，打结机对进入的股线进行打结作业，其中打结后的股线的长度小于6cm；
S11：将打结后的股线放入到涂层溶液中进行浸泡，浸泡55min，将浸泡后的股线放入到温度为40℃的烘干箱内进行烘干，制得绳结暂堵剂主体2；
S12：将S11中制得的绳结暂堵剂主体2放入到对应的两个半圆壳1内，紧接着在绳结暂堵剂主体2的周围填充可降解填充物4，当可降解填充物4填充完成后，将相配合的两个半圆壳1通过外螺纹环3和环形螺纹槽螺纹连接在一起，从而制得球壳式绳结暂堵剂。
本实施例又提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的施工方法，包括以下步骤：
S1：根据施工情况判断需要球壳式绳结暂堵剂的数量，根据射孔数量1：1进行投球，使用自动计数投球器将球壳式绳结暂堵剂投入到需要封堵的压裂液管道中，且在投入前，根据降解填充物4的填充量对整个封堵剂的密度进行调节，使得整个封堵剂能够在压裂液中悬浮；
S2：在球壳式绳结暂堵剂进入到压裂液中温度达到40℃以上时，两个半圆壳1在10-30min内降解破裂，自动释放绳结暂堵剂主体2，半圆壳1在降解的过程中生成二氧化碳和水；
S3：使用泵送的方式对S2中释放的绳结暂堵剂主体2进行泵送，停泵2min后，打开远程旋塞阀，使得绳结暂堵剂主体2进入高压管线，当绳结暂堵剂主体2到达射孔孔眼时，绳结暂堵剂主体2自动进入到射孔孔眼内，有效的封堵不规则射孔孔眼；
S4：当射孔孔眼被封堵后，向高压管线内加压时，排量不变情况下，压力仍能稳住，说明投塞数量完全封住了打开的射孔孔眼，从而完成封堵。
实施例三
参照图1，本实施例提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，包括球壳和绳结暂堵剂主体2，球壳由两个半圆壳1组成，两个半圆壳1相互靠近的一侧螺纹固定，绳结暂堵剂主体2位于两个半圆壳1内，两个半圆壳1内均填充有可降解填充物4，其中两个半圆壳1中位于下方的半圆壳1的顶部一体设置有外螺纹环3，位于上方的半圆壳1的侧壁上开设有底部为开口设置的环形螺纹槽，外螺纹环3螺纹套设在环形螺纹槽内，半圆壳1的材质为可降解改性聚合物材料，在40-180℃的压裂液中降解，且降解时间为10-30min，球壳的直径为12-120mm，绳结暂堵剂主体2为可降解改性聚合物纤维材料，且为超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂中的一种，其中超低温绳结暂堵剂可降解温度为20-40℃，低温绳结暂堵剂可降解温度为40-70℃，中温绳结暂堵剂可降解温度为70-100℃，高温绳结暂堵剂可降解温度为100-130℃，超高温绳结暂堵剂可降解温度为130-180℃，超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂的降解时间均为24-72h，短期承压为70MPa以上，可降解填充物4的材质为可降解改性聚合物材料。
本实施例还提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的生产方法，包括以下步骤：
S1：将85％的乳酸和35％的乙醇放入到转速为1000转/min的搅拌机中进行搅拌混合，使得乳酸和乙醇发生酯化反应，得到聚乳酸，将干燥后无霉变无虫蛀的玉米皮放入到粉碎箱中进行粉碎，粉碎完成后，放入到500目的筛网中进行筛分过滤，得到粉碎均匀的玉米颗粒，将聚乳酸、玉米颗粒、15％的水、5％的增塑剂和3％的抗氧剂均加入到转速为4000转/min的搅拌机内并进行高速搅拌混合40min，搅拌机在搅拌操作的过程中定时加入定量的20％的热塑性淀粉，以此对搅拌机内部的原料进行变性处理，得到混合均匀的混合料；
S2：根据制作球壳的直径尺寸，将注塑机中的模具更换成需要的尺寸，紧接着将S1的搅拌后的混合物原料倒入到注塑机中，进行注塑成型，注入完成后，利用注塑机上自身的冷却系统进行冷却，冷却35min，冷却成型后，然后使用取模工具将注塑成型的壳体取出，得到一种带环形螺纹槽的半圆壳1；
S3：利用注塑机制得另一种带外螺纹环3的半圆壳1；
S4：选取80％的聚乳酸纤维、50％的聚酯纤维、35％的纳米材料和5％的水性溶剂同时放入到转速为3000转/min的高混机中进行搅拌混合，搅拌混合30min，接着选取5％的淀粉倒入到上述混合物中，淀粉对混合物进行变性处理，向变性后的混合物中放入5％的甘油和3％的支撑剂聚乳酸，继续搅拌混合，搅拌混合50min，得到溶液混合物；
S5：将S4中的混合物倒入到双螺杆挤出造粒机中进行造粒作业，将制得的颗粒混合物倒入到温度为100℃的干燥箱内进行干燥操作15min；
S6：将S5中干燥后的颗粒倒入到熔融纺丝装置中对颗粒物进行熔融，熔融后的颗粒物经熔融纺丝装置的喷嘴中挤出形成为纤维，在喷嘴挤出纤维的过程中，开启熔融纺丝装置上的热风出口，热风出口向喷嘴周围吹出热风，在热风的配合下，形成纤维丝，同时利用熔融纺丝装置上的收卷机构对形成的纤维丝进行缠绕收卷；
S7：选取30％的聚环氧乙烷(PEO)、5％的纳米材料和10％的二甲基甲酰胺类极性溶剂放入到转速为1000转/min的搅拌机内进行搅拌混合，搅拌混合20min，得到增强纺丝液；
S8：将S6中收卷后的纤维丝放入到S7中制得的增强纺丝液中，浸泡50min，取出后放入到离心烘干机中进行烘干15min；
S9：将S8中烘干后的纤维丝拴接在捻股机上进行S捻向编织捻线作业，且捻线时的转速根据股线的粗细进行调节，从而将多根纤维丝捻为股线，其中股线的直径小于30mm；
S10：将切割机的出料端与打结机的进料端相连接，将S9中的捻好的股线放入到切割机上，切割机对切割的股线的长度进行测量，使得切割的股线的长度控制在9cm，切割后的股线经切割机的出料端自动进入到打结机的进料端，打结机对进入的股线进行打结作业，其中打结后的股线的长度小于6cm；
S11：将打结后的股线放入到涂层溶液中进行浸泡，浸泡60min，将浸泡后的股线放入到温度为45℃的烘干箱内进行烘干，制得绳结暂堵剂主体2；
S12：将S11中制得的绳结暂堵剂主体2放入到对应的两个半圆壳1内，紧接着在绳结暂堵剂主体2的周围填充可降解填充物4，当可降解填充物4填充完成后，将相配合的两个半圆壳1通过外螺纹环3和环形螺纹槽螺纹连接在一起，从而制得球壳式绳结暂堵剂。
本实施例又提出了一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的施工方法，包括以下步骤：
S1：根据施工情况判断需要球壳式绳结暂堵剂的数量，根据射孔数量1：1进行投球，使用自动计数投球器将球壳式绳结暂堵剂投入到需要封堵的压裂液管道中，且在投入前，根据降解填充物4的填充量对整个封堵剂的密度进行调节，使得整个封堵剂能够在压裂液中悬浮；
S2：在球壳式绳结暂堵剂进入到压裂液中温度达到40℃以上时，两个半圆壳1在10-30min内降解破裂，自动释放绳结暂堵剂主体2，半圆壳1在降解的过程中生成二氧化碳和水；
S3：使用泵送的方式对S2中释放的绳结暂堵剂主体2进行泵送，停泵2min后，打开远程旋塞阀，使得绳结暂堵剂主体2进入高压管线，当绳结暂堵剂主体2到达射孔孔眼时，绳结暂堵剂主体2自动进入到射孔孔眼内，有效的封堵不规则射孔孔眼；
S4：当射孔孔眼被封堵后，向高压管线内加压时，排量不变情况下，压力仍能稳住，说明投塞数量完全封住了打开的射孔孔眼，从而完成封堵。
对实施例一至三制得的球壳式绳结暂堵剂，对比常规的绳结暂堵剂，实验数据如下表所示：
Figure BDA0003597586350000171
Figure BDA0003597586350000181
由上述表格可知，本发明提出的一种可降解的球壳式绳结暂堵剂具有明显提高，且实施三为最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，包括球壳和绳结暂堵剂主体(2)，其特征在于，所述球壳由两个半圆壳(1)组成，两所述半圆壳(1)相互靠近的一侧螺纹固定，绳结暂堵剂主体(2)位于两个半圆壳(1)内，两个半圆壳(1)内均填充有可降解填充物(4)。
2.根据权利要求1所述的一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，其特征在于，两个半圆壳(1)中位于下方的半圆壳(1)的顶部一体设置有外螺纹环(3)，位于上方的半圆壳(1)的侧壁上开设有底部为开口设置的环形螺纹槽，外螺纹环(3)螺纹套设在环形螺纹槽内。
3.根据权利要求1所述的一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，其特征在于，所述半圆壳(1)的材质为可降解改性聚合物材料，在40-180℃的压裂液中降解，且降解时间为10-30min，球壳的直径为12-120mm。
4.根据权利要求1所述的一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，其特征在于，所述绳结暂堵剂主体(2)为可降解改性聚合物纤维材料，且为超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂中的一种，其中超低温绳结暂堵剂可降解温度为20-40℃，低温绳结暂堵剂可降解温度为40-70℃，中温绳结暂堵剂可降解温度为70-100℃，高温绳结暂堵剂可降解温度为100-130℃，超高温绳结暂堵剂可降解温度为130-180℃，超低温绳结暂堵剂、低温绳结暂堵剂、中温绳结暂堵剂、高温绳结暂堵剂和超高温绳结暂堵剂的降解时间均为24-72h，短期承压为70MPa以上。
5.根据权利要求1所述的一种可降解的球壳式绳结暂堵剂，其特征在于，所述可降解填充物(4)的材质为可降解改性聚合物材料。
6.一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将乳酸和乙醇放入到搅拌机中进行搅拌操作，得到聚乳酸，然后将玉米皮依次进行粉碎操作和筛分过滤操作，得到粉碎均匀的玉米颗粒，将聚乳酸、玉米颗粒、水、增塑剂和抗氧剂均加入到搅拌机内并进行高速搅拌混合，搅拌机在搅拌操作的过程中定时加入定量的热塑性淀粉对搅拌机内部的原料进行变性处理，得到混合均匀的混合料；
S2：将S1所述的搅拌后的混合物原料倒入到注塑机中进行注塑成型，然后使用取模工具将注塑成型的壳体取出，得到一种带环形螺纹槽的半圆壳(1)；
S3：利用注塑机制得另一种带外螺纹环(3)的半圆壳(1)；
S4：选取聚乳酸纤维、聚酯纤维、纳米材料和水性溶剂同时放入到高混机中进行搅拌混合，接着选取淀粉倒入到上述混合物中进行变性处理，放入甘油和支撑剂聚乳酸，继续搅拌混合，得到溶液混合物；
S5：将S4中的混合物倒入到双螺杆挤出造粒机中进行造粒作业，然后将制得的颗粒混合物倒入到干燥箱内进行干燥操作；
S6：将S5中干燥后的颗粒倒入到熔融纺丝装置中制得纤维丝，并通过收卷机构对形成的纤维丝进行缠绕收卷；
S7：选取聚环氧乙烷(PEO)、纳米材料和二甲基甲酰胺类极性溶剂放入搅拌机内进行搅拌混合，得到增强纺丝液；
S8：将S6中收卷后的纤维丝放入到S7中制得的增强纺丝液中浸泡后，然后将浸泡后的纤维丝进行烘干操作；
S9：将S8中烘干后的纤维丝拴接在捻股机上进行S捻向编织捻线作业制成直径小于30mm的股线；
S10：将S9中所述的捻好的股线放入到切割机上，同时配合测量刻度盘对股线进行切割，切割完成后放入到打结机对切割后的股线进行打结作业；
S11：将打结后的股线放入到涂层溶液中进行浸泡后烘干，制得绳结暂堵剂主体(2)；
S12：将S11中制得的绳结暂堵剂主体(2)放入到对应的两个半圆壳(1)内，紧接着在绳结暂堵剂主体(2)的周围填充可降解填充物(4)，最后将相配合的两个半圆壳(1)通过外螺纹环(3)和环形螺纹槽螺纹连接在一起，从而制得球壳式绳结暂堵剂。
7.一种可降解的球壳式绳结暂堵剂的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据施工情况判断需要球壳式绳结暂堵剂的数量，根据射孔数量1：1进行投球，使用自动计数投球器将球壳式绳结暂堵剂投入到需要封堵的压裂液管道中，且在投入前，根据降解填充物(4)的填充量对整个封堵剂的密度进行调节，使得整个封堵剂能够在压裂液中悬浮；
S2：在球壳式绳结暂堵剂进入到压裂液中温度达到40℃以上时，两个半圆壳(1)在10-30min内降解破裂，自动释放绳结暂堵剂主体(2)，半圆壳(1)在降解的过程中生成二氧化碳和水；
S3：使用泵送的方式对S2中释放的绳结暂堵剂主体(2)进行泵送，停泵2min后，打开远程旋塞阀，使得绳结暂堵剂主体(2)进入高压管线，当绳结暂堵剂主体(2)到达射孔孔眼时，绳结暂堵剂主体(2)自动进入到射孔孔眼内，有效的封堵不规则射孔孔眼；
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