一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及气田低压气井重复改造增产和储层保护技术领域，具体涉及一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料及制备方法，通过以重量百分比计，其组分为：主剂：45‑65％；辅剂：15‑25％；交联剂：5‑10％；促降解剂：5‑10％；抗氧化剂4‑6％；固化剂4‑6％；引发剂：2‑4％；采用本发明专利技术可实现低压气井低伤害封堵和压井作业，低压气井压井用可降解暂堵材料在低压气井裂缝内和人工井底通过组合桥架、自粘合形成具有高强度、高摩阻、强封堵、低渗透性特点的压井段塞，阻止井底气体产出，降低作业过程中井控风险，在低压气井完成相应的井筒处理后，可降解暂堵材料缓慢降解，恢复储层渗透性，提升气藏整体采收率。

A kind of degradable temporary plugging material and its preparation method for low pressure gas well killing

【技术实现步骤摘要】
一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料及制备方法所属
本专利技术涉及气田低压气井重复改造增产和储层保护
，具体涉及一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料及制备方法。
技术介绍
气井生产过程中随着天然气的采出，地层压力逐渐降低，气井地层压力已经低于井筒的清水液柱压力，从而形成低压气井。低压气井压井主要有以下两种来源①低压气井具有一定的气产量但无法满足高效生产的需求，从而对低压气井先进行压井作业，再进行二次措施储层改造；②低压气井气产量虽然满足生产的需求，但是井筒内管柱或井口因时间长久存在较大风险隐患从而对低压气井进行压井后采取其他修井作业。低压气井在作业过程中，由于地层压力低等原因，经常出现压井液大量滤失的情况。压井液滤失进入产气层不但会造成储层二次伤害，导致气井生产能力下降，同时，修井液滤失地层引起气井井筒液面不平衡，存在很大井控风险。压井用材料种类很多，如石英粉、重晶石粉，超细碳酸钙，橡胶颗粒等等，但这类材料①存在压井后无法降解，对储层带来永久伤害；②压井后气井仍然存在气侵现象。还有凝胶颗粒、体膨颗粒、冻胶体、吸水树脂等压井用材料①存在压井强度较低，存在气体上窜突破的可能性较大，同时压井过程滤失液量较大；②此类高分子材料在地层和井筒中无法降解，导致二次措施无法进行。因此低压气井压井需要开发一种能满足在低压气井裂缝内和人工井底具有高强度，强封堵的压井功能，同时在特定的作业后可自降解，不影响后续作业的材料。中国专利号“CN106479464A”，2017年3月8日公开了一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液及制备方法，它由无机盐溶液和添加剂组成，所述的无机盐溶液由淡水：氯化钙：溴化钙＝300:130～252:0～120质量分配比组成；所述的添加剂由占无机盐溶液质量分的如下原料构成：1.4～1.6％的抗高温缓蚀剂、0.9～1.1％的稳定剂、0.1～0.15％的表面活性剂、1～1.5％的超低渗透剂、1.9～2.1％的抗高温改性淀粉类降滤失剂、3～5％的暂堵材料、0.1～0.3％的抗温增粘提切剂或3～6％的低聚类增稠剂、1～1.5％的液态油溶液暂堵剂或1～2％的低荧光磺化沥青。中国专利号“CN103775023A”，2014年5月7日公开了一种低压油气井压井作法，首先根据井况(井筒容积、产气量等)配制适宜浓度的碱性胍胶液及油溶性暂堵剂；将油溶性暂堵剂与胍胶液混合后充分搅拌均匀，使暂堵剂悬浮于胍胶液中；采用配套的工艺及地面管线、设备将油溶性暂堵剂和胍胶液形成的混合物送入地层；采用配套的管柱工艺可以实现：胍胶液携带暂堵剂将地层封堵屏蔽，避免注入井筒内压井液的漏失，同时井筒内充满的碱性胍胶液具有更好的气密封性和对酸性气体(硫化氢和二氧化碳等)具有更好安全性，阻止地层气体进入井筒，保证压井成功，利于后续修井作业。本专利技术的有益效果：有效封堵炮眼附近的近井地带，阻止压井液漏失进入地层和地层气体进入井筒，保证修井作业顺利进行。以上述专利为代表的压井用暂堵材料存在如下问题①冻胶体加上油溶颗粒：由于冻胶体在井筒及地层内封堵性能相对差，在气井需要长段冻胶体进行封堵，长段的冻胶体在破胶过程中比较困难。同时油溶颗粒在气井中只能软化，无法溶解，如果油溶颗粒熔点低起不到封堵的作用，如果油溶颗粒熔点高将永远存在裂缝和井底，影响后期产量。②加重溶液密度将加速并导致大量的压井液向低压气井储层内滤失，通过高分子淀粉类降滤失剂和聚合物在裂缝壁面进行滤饼达到封堵压力平衡时，对低压气井后期储层保护和产能带来极大伤害和递减，同时高浓度无机盐与地层水产生结垢、高分子淀粉类与聚合物降解率低的特点也将给储层带来二次伤害，甚至带来低压气井压井后无产量的风险。为了提高低压气井压井封堵作业有效率，减少压井液在储层内的滤失，加强储层保护，降低作业过程中井控风险，提升气藏整体采收率。有必要研发一种能较好的解决以上问题的压井用可降解暂堵材料，满足低压气井封堵和压井技术发展的需求。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料及制备方法，尤其是可降解暂堵材料在低压气井裂缝内和人工井底通过组合桥架、自粘合形成具有高强度、高摩阻、强封堵、低渗透性特点的压井段塞材料，阻止井底气体产出，降低作业过程中井控风险，使低压气井完成相应的井筒处理后，可降解暂堵材料缓慢降解，恢复储层渗透性，提升气藏整体采收率，实现低压气井低伤害封堵和压井作业。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，以重量百分比计，其组分为：主剂：45-65％；辅剂：15-25％；交联剂：5-10％；促降解剂：5-10％；抗氧化剂4-6％；固化剂4-6％；引发剂：2-4％。所述的主剂，以重量百分比计，包括以下组分：聚甲基丙烯酸乙酯：40-50％；丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物：10-15％；聚乙二醇二丙烯酸酯：40-45％。所述的聚乙二醇二丙烯酸酯的分子量为6000-8000。所述的辅剂为2-羟基-1,4-萘醌。所述的交联剂为丙烯酸甲氧基乙酯或者2-丙基庚基丙烯酸酯中的一种或其混合物。所述的促降解剂为二异丁基甲酮或者4-甲基-2-戊酮中的一种或其混合物。所述的抗氧化剂为马来酸二丁基锡、水杨酸铅中的一种或其混合物。所述的固化剂为环烷酸钴或辛酸钴中的一种或其混合物。所述的引发剂为二甲基苯胺、甲基苯胺中的一种或其混合物。一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料的制备方法包括上述任意一项一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，包括以下步骤：步骤一：按各组分的配方量备料主剂、辅剂、交联剂、促降解剂、抗氧化剂、固化剂和引发剂；步骤二：在步骤一的基础上，用高温搅拌釜和双螺杆挤出机抽真空保护条件下反应合成，在高温搅拌釜中加入配方量的辅剂和配方量的促降解剂，按控温速度为3-5℃/min，当温度升至140℃时，反应20-30min；步骤三：在步骤二的基础上，加入配方量的主剂，加入配方量的抗氧化剂，按控温速度为1-2℃/min，当温度升至160℃时，反应10-20min；步骤四：在步骤三的基础上，开启双螺杆挤出机抽真空装置，并升温至180℃，双螺杆挤出机温度偏差不超过±2℃；步骤五：在步骤四的基础上，快速将高温搅拌釜内反应物推至双螺杆挤出机进料口，同时加入配方量的交联剂；配方量的固化剂；配方量的引发剂，反应5-10min，控制牵引机转速为10-30m/min；步骤六：在步骤五的基础上，通过控制切粒机转速得到长度为0.5-5mm的低压气井压井用可降解暂堵材料颗粒。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术通过：1、具有更低用量、封堵能力大幅度增强，自粘合功能使压井段塞渗透率降低幅度大。本专利技术的本体中的聚甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈/丙烯酸甲酯共聚物和聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量6000-8000)均具有较高软化点和硬度，由于聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，其特征是：以重量百分比计，其组分为：主剂：45-65％；/n辅剂：15-25％；/n交联剂：5-10％；/n促降解剂：5-10％；/n抗氧化剂4-6％；/n固化剂4-6％；/n引发剂：2-4％。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，其特征是：以重量百分比计，其组分为：主剂：45-65％；
辅剂：15-25％；
交联剂：5-10％；
促降解剂：5-10％；
抗氧化剂4-6％；
固化剂4-6％；
引发剂：2-4％。


2.根据权利要求1所述的一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，其特征是：所述的主剂，以重量百分比计，包括以下组分：
聚甲基丙烯酸乙酯：40-50％；
丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物：10-15％；
聚乙二醇二丙烯酸酯：40-45％。


3.根据权利要求2所述的一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，其特征是：所述的聚乙二醇二丙烯酸酯的分子量为6000-8000。


4.根据权利要求1所述的一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，其特征是：所述的辅剂为2-羟基-1,4-萘醌。


5.根据权利要求1所述的一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，其特征是：所述的交联剂为丙烯酸甲氧基乙酯或者2-丙基庚基丙烯酸酯中的一种或其混合物。


6.根据权利要求1所述的一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，其特征是：所述的促降解剂为二异丁基甲酮或者4-甲基-2-戊酮中的一种或其混合物。


7.根据权利要求1所述的一种用于低压气井压井中的可降解暂堵材料，其特征是：所述的抗氧化剂为马来酸二丁基锡、水杨酸铅中的一种或其混合物。

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文学，金娜，李勇，郑维师，陈平，吴增智，汪小宇，谭欢，万向辉，王坤，黄永章，王所良，武月荣，李珊，王玲，李丹，尹虎琛，刘怡君，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院，中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61