一种耐高温暂堵剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及暂堵剂技术领域。更具体地，涉及一种耐高温暂堵剂及其制备方法和应用。

背景技术：

压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，不仅广泛应用于低渗透油气藏，而且在中高渗透油气藏的增产改造中也有很好的作用。其原理是利用地面高压泵组，将液体(通常是水)大量注入井中，当产生的压力大于地应力和地层岩石抗张强度时，就会产生裂缝，进行油气增产。当需要产生新的裂缝时，将暂堵剂注入原有裂缝中，进行裂缝封堵，在压力的作用下进行裂缝转向，这是目前最有效的转向压裂方式。

暂堵剂的主要材料有水溶性的有机物，如生物胶、植物胶、改性淀粉、惰性固体(例如硅粉、封堵小球等)、无机盐类等。虽然暂堵剂的使用产生了显著的增产效果，但是对地层的损害问题一直都存在，主要原因在于解堵后暂堵剂能否随着流体返排出。通常解堵方式有酸溶、油溶和水溶三种方式。其中酸溶暂堵剂由于对地层伤害大，目前应用已较少；油溶暂堵剂普遍存在成本较高，制约了实际应用；水溶性暂堵剂由于对地层污染少，效果好，易于返排，广泛受到关注。

专利cn106047323a公开了一种水溶性暂堵剂及其制备方法，该暂堵剂的主要成分为骨胶、改性淀粉和羟丙基瓜胶，具有承压能力高等特点，但是只能在≤100℃的环境中使用。专利cn105482793a提供了一种油田用小粒径水溶性暂堵剂，有效解决储层的层内非均质性问题。专利cn103409121a公开了水溶性暂堵剂有植物淀粉、高聚物、膨胀剂和固化剂组成。其中高聚物主要为改性后的聚丙烯酰胺。上述技术开发的水溶性暂堵剂虽然具有良好的溶解性，残留少等特点，但是其使用温度较低，仅在低于120℃的环境中使用。随着开采深度和开采地质复杂度的加大，地层温度可高于200℃，因此要求暂堵剂具有更高的抗温性能、封堵能力和承压能力。

因此，本发明提供一种耐高温暂堵剂及其制备方法和应用，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种耐高温暂堵剂；该耐高温暂堵剂具有在高温(200℃)下可稳定使用，良好承压能力，和封堵能力的优势，同时在暂堵结束后在短期内可水解，破碎，并随着流水排出，残留少，减少对地层损伤。

本发明的第二个目的在于提供一种耐高温暂堵剂的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种耐高温暂堵剂的应用。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种耐高温暂堵剂，所述耐高温暂堵剂包括半芳香聚酰胺类聚合物和助剂；该半芳香聚酰胺类聚合物具有良好的耐热性能，熔点一般高于290℃，同时在高温高压的水中可逐渐水解为低聚物或者小分子化合物，分解产物不结块，易于随水流排出。

优选地，所述半芳香聚酰胺类聚合物为主体结构为ab聚合的聚酰胺，其中，

a为x为4、5、6、9、10、11或12；

b为

优选地，所述半芳香聚酰胺类聚合物，还包含第三共聚单体；所述第三共聚单体为碳链长度为4-14个碳原子的脂肪族二元酸或碳链长度为4-14个碳原子的脂肪族二元胺。

优选地，所述半芳香聚酰胺类聚合物为尼龙6t、尼龙9t、尼龙10t、尼龙12t、尼龙6t/66、尼龙6t/6或尼龙10t/1012。

优选地，所述半芳香聚酰胺类聚合物的数均分子量≥10000；在该数均分子量范围内，所述半芳香聚酰胺类聚合物具有更稳定的机械性能和热稳定性。

优选地，按重量份数计，所述耐高温暂堵剂包括：

半芳香聚酰胺类聚合物50～100份；

助剂0.1～2份。

优选地，所述助剂为增塑剂、交联剂、热稳定剂、抗氧剂、润滑剂中的一种或多种；其中，所述增塑剂、交联剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂均为常规试剂，本领域技术人员可根据实际需要选择。

优选地，所述耐高温暂堵剂还包括填充物。

优选地，所述填充物为空心玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维、淀粉、纤维素、碳酸钙中的一种或多种。

优选地，按重量份数计，所述耐高温暂堵剂包括：

半芳香聚酰胺类聚合物50～100份；

填充物0～50份；

助剂0.1～2份。

优选地，所述耐高温暂堵剂的熔点≥290℃。

优选地，所述耐高温暂堵剂的玻璃化温度≥100℃。

优选地，所述耐高温暂堵剂的数均分子量≥10000。

本发明还提供了一种上述耐高温暂堵剂的制备方法，包括如下步骤：将原料干燥混匀后挤出得到母粒，制得所述耐高温暂堵剂；所述原料包括半芳香聚酰胺类聚合物和助剂。

优选地，所述挤出温度比半芳香聚酰胺类聚合物熔点高20～40℃。

优选地，所述原料还包括填充物。

本发明还提供了一种上述耐高温暂堵剂在油气钻井或地热开采中的应用。

优选地，所述耐高温暂堵剂在油气钻井或地热开采中的应用条件为温度不低于200℃。

另外，如无特殊说明，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。

本发明的有益效果如下：

本发明所述的耐高温暂堵剂具有良好的耐热性能和机械性能，可在高于200℃的条件下使用，并且在此温度下使用一段时间后，可以水解，并随着流体排出，残留少，对地层无污染；另外，该耐高温暂堵剂具有良好的加工性能，可加工成片材、板材、纤维、球体等不同形状的产品。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明实施例1中的耐高温暂堵剂的示意图。

图2示出本发明实施例1中耐高温暂堵剂在200℃水，压力1.5～1.6mpa下放置48小时后的形貌图。

图3示出本发明实施例1中耐高温暂堵剂在300℃水，压力8.4～8.8mpa下放置5小时后的形貌图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明中制备方法如无特殊说明则均为常规方法；所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得。

实施例1

一种耐高温暂堵剂，包括如下原料组分：

尼龙10t(即pa10t)500g；抗氧剂10982g；

其中pa10t的数均分子量为10630g/mol。

将上述原料在335℃下挤出加工，并注塑为尺寸为4mm*8mm*10mm的如图1所示的样条，将此样条剂放置在密闭的高压釜中，釜中加入水，完全浸泡样品，在200℃，压力1.5-1.6mpa下进行处理48小时，样品质量和形状损失，矩形样条失重率为1.81％，外形破损，结果如图2所示；在300℃水，压力8.4～8.8mpa下5小时后样品完全破碎为微小颗粒(尺度在微米级别)，可完全随水流运动，结果如图3所示。

实施例2

一种耐高温暂堵剂，包括如下原料组分：

pa10t/1012共聚物500g；

润滑剂硬脂酸1g；

其中pa10t/1012共聚物(其中对苯二甲酸与十二烷二酸的摩尔比为95:5)的数均分子量为11530g/mol。

将上述原料在325℃下挤出加工，并注塑尺寸为4mm*8mm*10mm的样条，将此样条剂放置在密闭的高压釜中，釜中加入水，完全浸泡样品，在200℃，压力1.5～1.6mpa下进行处理48小时，矩形样条破裂，质量损失率为样品质量和形状损失，矩形样条失重率为3.21％，外形破损；在300℃水，压力8.4～8.8mpa下5小时后样品完全破碎为微小颗粒(尺度在微米级别)，可完全随水流运动。

实施例3

一种耐高温暂堵剂，包括如下原料组分：

其中，pa9t数均分子量为14500g/mol。

将上述原料组分在330℃下挤出加工，并注塑为尺寸为4mm*8mm*10mm的样条，将此样条剂放置在密闭的高压釜中，釜中加入水，完全浸泡样品，在210℃，压力1.9～2.0mpa下进行处理48小时，矩形样条破裂，质量损失率为样品质量和形状损失，矩形样条失重率为5.7％，外形破损；在300℃水，压力8.4～8.8mpa下5小时后样品完全破碎为微小颗粒(尺度在微米级别)，可完全随水流运动。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。