一种用于裂缝储层的暂堵压井液及其应用和制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于裂缝储层的暂堵压井液及其应用和制备方法，包括基液和可降解形状记忆聚合物颗粒，所述基液为复合凝胶，所述可降解形状记忆聚合物颗粒由不同形变恢复量的聚合物组成，所述可降解形状记忆聚合物颗粒通过基液携带泵注至储层且进入裂缝储层后受温度响应膨胀并恢复形状。本发明专利技术可以对裂缝型气井实现暂堵压井，可满足低、超低压力系数，低产气井的低伤害修井，地面温度下流动性好，易泵注。进入裂缝储层后承压性能快速上升，大幅降低后续清水修井液漏失，保证作业安全，降低储层伤害。可根据所开展作业要求选择不同降解时间的形状记忆聚合物颗粒，作业完成后可完全降解，快速返排复产。

A temporary plugging and killing fluid for fractured reservoir and its application and preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种用于裂缝储层的暂堵压井液及其应用和制备方法
本专利技术属于油气井修井及压井液
，具体涉及一种用于裂缝储层的暂堵压井液及其应用和制备方法。
技术介绍
在气田生产开发后期，多数井需要采取修井及其他井下作业措施保证持续生产，但随着采出量增加，地层压力不断衰减，修井时采用的压井液由于正压差过大常导致压井液漏失严重，井筒难以建立循环，无法正常压井。特别是碳酸盐岩地层，天然裂缝发育，加之大多采用压裂改造增产的人工裂缝复杂，且经过长期生产后，裂缝间联通，往往出现恶性漏失及储层的严重伤害，使得气井作业后产能大幅度下降，开发效益和采收率显著降低。更为严重地是，由于部分气井漏失特别严重，不能开展修井作业，给后续作业带来极大的困扰，延误了施工周期，增加了施工成本。目前国内外针对裂缝发育地层的暂堵压井技术，有低固相堵漏材料，纤维类、凝胶类及泡沫类等。但国内部分碳酸盐岩气藏，后期地层压力系数已降至0.2~0.6，形成了低压、甚至超低压的缝洞型漏层，暂堵材料要承受较大的液柱压力及地层压差，部分井压差可达25MPa以上。泡沫类和普通凝胶类承压能力低，且修井作业周期较长时，无法耐受地层环境的长期浸泡和高温。同时普通凝胶粘性较高，在地层易吸附滞留，影响返排复产效果。低固相堵漏材料和纤维类能提供较好的承压能力，但是存在的最大问题在于，随着压井液携带进入储层的纤维和常规固相材料，由于待修井的地层能力普遍较低，仅靠地层能力难以将其排出，导致返排复产周期长，产量恢复差等问题。例如雍富华等人（雍富华,鄢捷年.保护裂缝—孔隙性储层的钻井液技术[J].钻井液与完井液,2001,18(2):6-9.）根据裂缝-孔隙的储层特征，提出球形颗粒暂堵剂（XCB5-1）、纤维状暂堵剂（LF-1）和可变性颗粒暂堵剂（EP-1）复配的固相颗粒型暂堵剂体系。暂堵剂体系正向承压11MPa，暂堵层深度均小于1.12cm，易解堵，有到减轻损害和增产的效果。黄珠珠等（黄珠珠,蒲晓林,罗兴树,等.随钻堵漏型无固相弱凝胶钻井液体系研究[J].钻井液与完井液,2008,25(3):52-54.）研制了一种堵漏型无固相弱凝胶钻井液体系，其优选配方为：0.26%PAM-2+0.5%NaCl+0.06%乙酸铬+0.5%重铬酸钾+3%国外超低渗透剂+3%超细碳酸钙。该体系成胶范围宽，抗温达80℃，具有一定的堵漏效果。BhaduriSumit等（BhaduriS,MonroeT,QuQ,etal.Compositionandmethodfortreatingsubterraneanformationsusinginorganicfibersininjectedfluids:U.S.PatentApplication14/535,861[P].2014.）提出了一种在裂缝系统中形成液滞胶塞的方法。该凝胶主要成分包括水溶液、可交联聚合物、可溶于水的交联剂、无机纤维。该体系可以很容易地泵入地层裂缝中，在裂缝中快速交联并形成架桥结构，具有一定的强度。中国专利CN104498007B中公开了一种用于低压气井修井的低伤害暂堵凝胶制备方法，主要由聚丙烯酰胺，两性金属离子交联剂、胶囊破胶剂、可降解纤维增强剂等构成，通过搅拌均匀后泵入井筒，在地层温度下依靠液体粘弹性、挂壁性，形成一定长度的液体胶塞来封堵产层，实现修井作业。作业完成后，依靠胶囊破胶剂自动破胶，返排复产。在上述各种暂堵压井液的制备中，普通凝胶及其复合型堵漏剂具有明显的粘性特征且抗温性能较差，承压能力无法满足超低压力系数地层的井下工作环境。而添加了固相材料的堵漏剂，返排性能不好，对于低压低产裂缝型气井，复产效果差。自动降解型暂堵凝胶，其可降解纤维仅起到对胶体的增强作用，并未对产层有适应性的封堵作用，同时两性金属离子交联剂交联的胶体，耐温性普遍不高，对目前碳酸盐岩地层的高温适应性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于裂缝储层的暂堵压井液，克服现有技术中存在的上述技术问题，具有承压能力高、漏失小、返排能力好的特点。本专利技术的另一个目的在于提供一种用于裂缝储层的暂堵压井液的应用，可满足低压力系数裂缝型气井的暂堵压井修井。本专利技术的另一个目的在于提供一种用于裂缝储层的暂堵压井液的制备方法，配制方便、施工安全。为此，本专利技术提供的技术方案如下：一种用于裂缝储层的暂堵压井液，包括基液和可降解形状记忆聚合物颗粒，所述基液为复合凝胶，所述可降解形状记忆聚合物颗粒由不同形变恢复量的聚合物组成，所述可降解形状记忆聚合物颗粒通过基液携带泵注至储层且进入裂缝储层后受温度响应膨胀并恢复形状。所述可降解形状记忆聚合物颗粒的用量占基液的质量百分比为0.1-0.5%。所述基液由质量百分比的以下原料组分组成：聚合物1～5%；交联剂0.1～3%；纳米无机材料1～5%；引发剂0.01～0.1%，分散剂0.1~0.2%；胶囊破胶剂0.1~1%；余量为水。所述可降解形状记忆聚合物颗粒为聚乳酸-聚已内酯共聚物、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己内酯/改性层状黏土纳米复合材料的混合物。所述可降解形状记忆聚合物颗粒的形变恢复量在200-800%之间，其中，形变恢复量200~300%的质量占比20-30%，形变恢复量400~600%的质量占比60-65%，形变恢复量700~800%的质量占比5-20%。所述聚乳酸-聚已内酯共聚物相对分子质量为100000~150000。一种用于裂缝储层的暂堵压井液的应用，基液携带可降解形状记忆聚合物颗粒泵注至储层，在达到井筒储层温度80~120℃范围内基液成胶形成凝胶，隔离上部液柱，可降解形状记忆聚合物颗粒进入裂缝储层后受温度响应膨胀并恢复形状，堵塞各尺寸裂缝通道。一种用于裂缝储层的暂堵压井液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）在水中加入聚合物，搅拌至充分溶解，再加入配方量的纳米无机材料后搅拌，待1.5-2h后纳米无机材料均匀分散后加入配方量的分散剂，搅拌至充分溶解；步骤2）加入可降解形状记忆聚合物颗粒，分批次逐渐加入，不断搅拌至分散均匀；步骤3）加入交联剂溶液，搅拌均匀；最后加入引发剂，搅拌至充分溶解，即得。本专利技术的有益效果是：本专利技术可以对裂缝型气井实现暂堵压井，可满足低、超低压力系数，低产气井的低伤害修井，地面温度下流动性好，易泵注。进入裂缝储层后承压性能快速上升，大幅降低后续清水修井液漏失，保证作业安全，降低储层伤害。可根据所开展作业要求选择不同降解时间的形状记忆聚合物颗粒，作业完成后可完全降解，快速返排复产。本专利技术涉及的基液凝胶，在地层成胶后，具有高弹低粘的特征，对井筒管壁和地层不吸附滞留，同时具有一定的承压能力，成胶后胶体可有效防止气体通过，作业完成后根据下步工序，可选择不同的方式破胶。本专利技术可降解形状记忆聚合物颗粒在其预期的形变温度下具有不同的形变量，在到达储层温度恢复形状后，其正向承压能力可达到20~30MPa。地面粘度不超过20mPa.s，容易泵注不卡泵，泵注至储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于裂缝储层的暂堵压井液，其特征在于：包括基液和可降解形状记忆聚合物颗粒，所述基液为复合凝胶，所述可降解形状记忆聚合物颗粒由不同形变恢复量的聚合物组成，所述可降解形状记忆聚合物颗粒通过基液携带泵注至储层且进入裂缝储层后受温度响应膨胀并恢复形状。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于裂缝储层的暂堵压井液，其特征在于：包括基液和可降解形状记忆聚合物颗粒，所述基液为复合凝胶，所述可降解形状记忆聚合物颗粒由不同形变恢复量的聚合物组成，所述可降解形状记忆聚合物颗粒通过基液携带泵注至储层且进入裂缝储层后受温度响应膨胀并恢复形状。


2.根据权利要求1所述的一种用于裂缝储层的暂堵压井液，其特征在于：所述可降解形状记忆聚合物颗粒的用量占基液的质量百分比为0.1-0.5%。


3.根据权利要求1所述的一种用于裂缝储层的暂堵压井液，其特征在于：所述基液由质量百分比的以下原料组分组成：聚合物1～5%；交联剂0.1～3%；纳米无机材料1～5%；引发剂0.01～0.1%，分散剂0.1~0.2%；胶囊破胶剂0.1~1%；余量为水。


4.根据权利要求1所述的一种用于裂缝储层的暂堵压井液，其特征在于：所述可降解形状记忆聚合物颗粒为聚乳酸-聚已内酯共聚物、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己内酯/改性层状黏土纳米复合材料的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种用于裂缝储层的暂堵压井液，其特征在于：所述可降解形状记忆聚合物颗粒的形变恢复量在200-80...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱方辉，李琼玮，桂捷，李明星，董晓焕，张振云，于淑珍，刘伟，郭鹏程，谷成义，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11