一种自降解水力压裂暂堵转向剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可应用于油、气井水力压裂的自降解暂堵转向剂，以及该暂堵转向剂的制备方法，属于油气藏增产技术领域。
【背景技术】
[0002]压裂暂堵转向是在水力压裂过程中实时加入暂堵剂，暂堵已形成的人工裂缝，迫使裂缝在其他方向起裂扩展，扩大压裂改造体积，从而打开新的储层和沟通更多的天然裂缝，增加泄油体积以提高压裂改造效果。在该项技术中，良好的暂堵材料是实现有效暂堵压裂的关键。
[0003]压裂暂堵转向剂通常又简称压裂暂堵剂或压裂转向剂。最常使用的有油溶性压裂暂堵转向剂和水溶性压裂暂堵转向剂两种。但这两种转向剂都需要依靠地层流体实现解堵，在一些储层可能存在解堵不彻底的问题，其应用受到限制。而自降解材料可在地层温度压力条件下自行分解，因此适用性更好。目前，用作压裂暂堵转向剂的自降解材料主要为生物降解材料，其在地层温度、压力条件下能够发生一定程度的降解。由于材质的不同，地层温度对材料降解时间和降解率具有较大的影响。专利CN101553552A公开了多种可降解材料，包括丙交酯和乙交酯的聚合物及共聚物。专利CN103342881A和CN103342879A也介绍了一种脂类可降解材料的合成方法。但这些材料都存在分解温度高、时间长的缺点，并且分解产物还可能对储层造成一定程度的二次污染。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种自降解水力压裂暂堵转向剂，解决了现有技术中的不足。该压裂暂堵转向剂分解温度低、时间短，分解产物不会造成二次污染。
[0005]实现本发明上述目的所采用的技术方案为:
[0006]—种自降解水力压裂暂堵转向剂，包括以下组分，各组分以及各组分所占的质量百分比为:增塑剂I?10%;改性剂0.05?2%;促进剂0.05?2%;密度调节剂I?30%;其余组分为自降解胶粘剂，所述自降解胶粘剂为聚碳酸亚丙酯树脂。
[0007]所述增塑剂为纳米碳酸钙。
[0008]所述改性剂为三乙醇胺硼酸酯、铝酸三异丙酯中的一种或两种。
[0009 ]所述促进剂为乙醇胺、乙二胺中的一种。
[0010]所述密度调节剂为溴化钠、氯化钠、氯化钾、甲酸铯中的一种。
[0011]本发明同时还提供了上述自降解水力压裂暂堵转向剂的制备方法，包括以下步骤:
[0012](I)、按上述质量比称取增塑剂、改性剂、促进剂、密度调节剂以及自降解胶粘剂，将所述原料加入捏合机中混合均匀后通过螺杆挤出、切段，得到粒径在0.5?5mm之间的圆柱状颗粒，加工温度控制在160°C以下；
[0013](2)、将圆柱状颗粒倒入颗粒抛圆机中抛圆，按照尺寸需求得到不同粒径的颗粒状成品。
[0014]本发明中在本发明自降解压裂暂堵转向剂中，所述自降解胶粘剂为聚碳酸亚丙酯树脂。聚碳酸亚丙酯树脂中存在酯基，易于水解，而端基羟基的存在使其存在酯类醇解，易于在高温下引发解聚降解，因而具有很好的自降解性能。所述增塑剂为纳米碳酸钙。纳米碳酸钙能够提高产品的强度，而且由于纳米碳酸钙颗粒足够小，进入地层孔喉的颗粒又能随返排液流出，不会对地层造成伤害。本发明中所述促进剂能够降低自降解胶粘剂在高温下降解所需活化能，从而降低其降解温度。
[0015]基于上述状况，本申请与现有技术相比，具有以下突出的效果:
[0016](I)该自降解水力压裂暂堵转向剂降解温度低，在160°C条件下，24小时内降解率大于50%。
[0017](2)该自降解水力压裂暂堵转向剂降解后不会对地层造成二次污染。
【具体实施方式】
[0018]以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明，该实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
[0019]以下实施例中所述所述自降解胶粘剂为聚碳酸亚丙酯树脂。所述增塑剂为纳米碳酸钙。所述改性剂为三乙醇胺硼酸酯、铝酸三异丙酯中的一种或两种。所述促进剂为乙醇胺、乙二胺中的一种。所述密度调节剂为溴化钠、氯化钠、氯化钾、甲酸铯中的一种。
[0020]实施例1
[0021 ]本实施例中提供的自降解水力压裂暂堵转向剂的制备方法如下:
[0022]按质量比称取2.0%纳米碳酸钙、0.1%铝酸三异丙酯、0.1%乙醇胺、10%氯化钠、87.8%聚碳酸亚丙酯树脂。将所上述原料加入捏合机中，在140°C下搅拌加热lOmin，混合均匀后通过螺杆挤出，切段。得到粒径为4mm，长度为4mm的圆柱状颗粒。将圆柱状颗粒趁热倒入颗粒抛圆机中抛圆30min后筛分得到颗粒状成品。
[0023]实施例2
[0024]本实施例中提供的自降解水力压裂暂堵转向剂的制备方法如下:
[0025]按质量比称取5.0%纳米碳酸钙、1.4%三乙醇胺硼酸酯和铝酸三异丙酯混合物、
0.5 %乙二胺、5 %氯化钾、88.1 %聚碳酸亚丙酯树脂。将所上述原料加入捏合机中，在140°C下搅拌加热lOmin，混合均匀后通过螺杆挤出，切段。得到粒径为4_，长度为4mm的圆柱状颗粒。将圆柱状颗粒趁热倒入颗粒抛圆机中抛圆30min后筛分得到颗粒状成品。
[0026]实施例3
[0027]本实施例中提供的自降解水力压裂暂堵转向剂的制备方法如下:
[0028]按质量比称取8.0 %纳米碳酸钙、0.5 %三乙醇胺硼酸酯、1.5 %乙二胺、25 %溴化钠、65 %聚碳酸亚丙酯树脂。将所上述原料加入捏合机中，在140°C下搅拌加热1min，混合均匀后通过螺杆挤出，切段。得到粒径为4mm，长度为4mm的圆柱状颗粒。将圆柱状颗粒趁热倒入颗粒抛圆机中抛圆30min后筛分得到颗粒状成品。
[0029]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种自降解水力压裂暂堵转向剂，其特征在于包括以下组分，各组分以及各组分所占的质量百分比为:增塑剂I?10%;改性剂0.05?2%;促进剂0.05?2%;密度调节剂I?30 % ;其余组分为自降解胶粘剂，所述自降解胶粘剂为聚碳酸亚丙酯树脂。2.根据权利要求1所述的自降解水力压裂暂堵转向剂，其特征在于:所述增塑剂为纳米碳酸钙。3.根据权利要求1所述的自降解水力压裂暂堵转向剂，其特征在于:所述改性剂为三乙醇胺硼酸酯、铝酸三异丙酯中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的自降解水力压裂暂堵转向剂，其特征在于:所述促进剂为乙醇胺、乙二胺中的一种。5.根据权利要求1所述的自降解水力压裂暂堵转向剂，其特征在于:所述密度调节剂为溴化钠、氯化钠、氯化钾、甲酸铯中的一种。6.权利要求1所述的自降解水力压裂暂堵转向剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)、按上述质量比称取增塑剂、改性剂、促进剂、密度调节剂以及自降解胶粘剂，将所述原料加入捏合机中混合均匀后通过螺杆挤出、切段，得到粒径在0.5?5mm之间的圆柱状颗粒，加工温度控制在160°C以下； (2)、将圆柱状颗粒倒入颗粒抛圆机中抛圆，按照尺寸需求得到不同粒径的颗粒状成品O
【专利摘要】本发明提供了一种自降解水力压裂暂堵转向剂，包括以下组分，各组分以及各组分所占的质量百分比为：增塑剂1～10％；改性剂0.05～2％；促进剂0.05～2％；密度调节剂1～30％；其余组分为自降解胶粘剂，所述自降解胶粘剂为聚碳酸亚丙酯树脂。本发明同时还提供了上述自降解水力压裂暂堵转向剂的制备方法。本发明提供的自降解水力压裂暂堵转向剂，解决了现有技术中的不足。该压裂暂堵转向剂分解温度低、时间短，分解产物不会造成二次污染。
【IPC分类】C09K8/68, C09K8/508
【公开号】CN105482799
【申请号】CN201510865845
【发明人】赵众从, 柳建新
【申请人】长江大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月30日