一种暂堵微球及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及压裂酸化技术领域，特别涉及一种暂堵微球及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 压裂酸化是油井增产、水井增注的重要措施，通过在足以压开地层形成裂缝或张 开地层原有裂缝的压力下对地层挤酸进行实施。在压裂酸化过程中，对高渗透储层需要事 先采用暂堵剂进行封堵，以便对低渗透储层进行压裂。
[0003] CN1597837A公开了一种水溶性压裂酸化暂堵剂，包括：骨胶、磺化浙青和胍胶，其 中三者之间的重量比为：骨胶：磺化浙青：胍胶为5. 5-6. 5:1. 5-3. 5:1-2。
[0004] 发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 现有技术提供的暂堵剂的强度较低，且容易滞留在储层内，对储层造成伤害。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种高强度的，对储层安全无害 的暂堵微球及其制备方法。具体技术方案如下：
[0007] 第一方面，本发明实施例提供了 一种暂堵微球，所述暂堵微球的直径为50-700 微米，所述暂堵微球包括以下重量百分比的成分：聚乙烯醇23-26%、明胶32-36%、琼脂 4-6 %、加重剂25-32 %、四硼酸钠0.01-1 %、醛类固化剂3-4 %。
[0008] 具体地，作为优选，所述加重剂为溴化钠和/或溴化钾。
[0009] 具体地，作为优选，所述醛类固化剂为甲醛和/或戊二醛。
[0010] 作为优选，所述暂堵微球包括以下重量百分的成分：聚乙烯醇25%、明胶35%、琼 月旨5%、溴化钠31%、四硼酸钠1%、甲醛3%。
[0011] 具体地，作为优选，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇1799。
[0012] 具体地，作为优选，所述暂堵微球的密度为1. 2-1. 4g/cm3。
[0013] 第二方面，本发明实施例提供了一种暂堵微球暂堵微球群组，包括多个暂堵微球， 所述暂堵微球群组中暂堵微球的直径范围为50-700微米，所述暂堵微球包括以下重量 百分比的成分：聚乙烯醇23-26%、明胶32-36%、琼脂4-6%、加重剂25-32%、四硼酸钠 0. 01-1 %、醛类固化剂3-4%，
[0014] 所述暂堵微球群组中的暂堵微球的直径的中值为400-420微米。
[0015] 具体地，作为优选，所述暂堵微球群组中的直径为500-600微米的暂堵微球的个 数占总的暂堵微球的个数的40%以上。
[0016] 第三方面，本发明实施例提供了一种暂堵微球的制备方法，包括：
[0017] 步骤a、按照第一方面提供的实施例中的各成分间的重量比例，向水中加入聚乙烯 醇、明胶、琼脂和加重剂，混合均匀，得到第一混合溶液；
[0018] 步骤b、将所述第一混合溶液加入75_80°C的含乳化剂的油溶液中，得到第二混合 溶液，按400-600rpm的搅拌速度将所述第二混合溶液搅拌8-15分钟后，降温至15-20°C ;
[0019] 步骤c、向所述第二混合溶液中加入四硼酸钠，得到第三混合溶液，搅拌25-35分 钟后，静置分层，取水相；
[0020] 步骤d、将所述水相加入含醛类固化剂的异丙醇溶液中，搅拌55-65分钟，得到暂 堵微球。
[0021] 具体地，作为优选，所述步骤a中，所述第一混合溶液的浓度为21-38%。
[0022] 具体地，作为优选，所述步骤a中，所述加重剂为溴化钠和/或溴化钾。
[0023] 具体地，作为优选，所述步骤b中，所述含乳化剂的油溶液为含司盘80的白油和/ 液体石蜡溶液。
[0024] 具体地，作为优选，所述含醛类固化剂的异丙醇溶液的浓度为80. 0%。
[0025] 具体地，作为优选，所述方法还包括步骤e :利用石油醚清洗所述步骤d中得到的 暂堵微球。
[0026] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0027] 本发明实施例提供的暂堵微球，通过23-26 %的聚乙烯醇（重量百分比）、32-36 % 的明胶、4-6 %的琼脂、25-32 %的加重剂、0. 01 -1 %的四硼酸钠和3-4 %的醛类固化剂的协 同作用，使所形成的暂堵剂呈直径为50-700微米的微球状，利于提高其强度，该暂堵微球 吸水膨胀，其膨胀比可达3. 5,能够有效对储层孔隙进行封堵，而在封堵完毕后，提高温度至 100-120°C，则该暂堵微球将发生降解，在4-7个小时内其降解率达100%，避免滞留在储层 中，对储层安全无害。
【附图说明】
[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0029] 图1是本发明实施例1提供的暂堵微球的扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0030] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0031] 第一方面，本发明实施例提供了 一种暂堵微球，所述暂堵微球的直径为50-700 微米，所述暂堵微球包括以下重量百分比的成分：聚乙烯醇23-26%、明胶32-36%、琼脂 4-6 %、加重剂25-32 %、四硼酸钠0.01-1 %、醛类固化剂3-4 %。
[0032] 通过上述各成分间的协同作用，使所形成的暂堵剂成直径为50-700微米的微球 状，利于提高其强度，该暂堵微球吸水膨胀，其膨胀比可达3. 5,能够有效对储层孔隙进行封 堵，而在封堵完毕后，提高温度至100-120°C，则该暂堵微球将发生降解，在4-7个小时内其 降解率达100%，避免滞留在储层中，对储层安全无害。
[0033] 具体地，由于明胶和琼脂的水溶液在常温下为固态凝胶，在高温下降解。所以通过 使用明胶和琼脂，在醛类固化剂的作用下，不仅易于使所形成的暂堵剂成高强度的稳定的 微球状，且利于该暂堵微球吸水膨胀，从而对储层孔隙进行封堵。进一步地，明胶和琼脂均 为天然高分子化合物，其不仅易于降解，且不会对储层造成伤害。上述醛类固化剂优选为甲 醛和/或戊二醛，更优选为甲醛。
[0034] 通过使用热稳定性良好的聚乙烯醇，在四硼酸钠的作用下，使该聚乙烯醇形成三 维网络结构，不仅进一步提高了暂堵微球的强度，且有效提高了暂堵微球的耐高温性能，该 暂堵微球处于100-12(TC下才能够发生降解，断链成为水溶性小分子物质，在4-7小时内其 降解率将达100%，有效降低了其在储层中的残留。
[0035] 通过使用加重剂，提高所制备的暂堵微球的密度，便于使其悬浮在压裂液中，顺利 泵送至地层中，实现对流体的暂堵转向，提高压裂酸化的效率。上述加重剂优选为溴化钠和 /或溴化钾。由于溴化钠和溴化钾均为水溶性盐，易于和压裂液一起返排，不会滞留在储层 中，对储层安全无害。
[0036] 通过上述各成分组成的暂堵微球的直径为50-700微米，为了提高封堵效果，该暂 堵微球的直径优选100-300微米、300-550微米、250微米、350微米、400微米、450微米等。
[0037] 第二方面，本发明实施例提供了一种优选的暂堵微球，包括以下重量百分的成分： 聚乙烯醇25 %、明胶35 %、琼脂5 %、溴化钠31 %、四硼酸钠1 %、甲醛3 %。通过上述各成 分间的协同作用，该暂堵微球具有良好的耐高温性能、强度、降解性及暂堵性能。
[0038] 为了进一步提高该暂堵微球的耐高温性能，所用的聚乙烯醇为聚乙烯醇1799。其 中，聚乙烯醇1799为本领域现有技术，是一种常见的可商购产品。
[0039] 进一步地，该暂堵微球的密度为1. 2-1. 4g/cm3。
[0040] 通过将暂堵微球的密度限定在1. 2-1. 4g/cm3之间，使其略大于本领域常用的压 裂液的密度，以满足在现场施工过程中，该暂堵微球能够均匀地悬浮在压裂液中，使其顺利 泵送至地层，甚至更深的地层，从而实现对地层中不同位置处的孔隙的有效封堵。
[0041] 第三方面，本发明实施例还提供了一种暂堵微球暂堵微球群组，包括多个暂堵微 球，该暂