CN113105610A - 一种可降解胶塞液及利用可降解胶塞液封层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降解胶塞液及利用可降解胶塞液封层的方法，该胶塞液由按重量百分比计的下列组分制得：60‑75%的树脂基体、15‑34%的共聚单体、0.1‑4%的固化剂和1‑10%的收缩剂。实施例结果表明，本发明提供的可降解胶塞液，使用方法简单，能满足封层需求。固化后的胶塞耐温耐压性能好，且能够在较短的时间内完全溶解。

Description

一种可降解胶塞液及利用可降解胶塞液封层的方法

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，尤其是一种可降解胶塞液及利用可降解胶塞液封层的方法。

背景技术

在油气田开发领域，常使用桥塞在井筒内进行封层。当使用桥塞这类机械工具时，需要利用油管、电缆等工具将桥塞下放至指定位置，作业后如需清除桥塞，通常需再次下入螺杆钻等工具将其钻除，该种工艺工序较为繁琐。专利“液体胶塞及采用液体胶塞带压起连续油管速度管柱的方法（201410112994.6）”公开了一种利用瓜尔胶为稠化剂，完成带压起连续油管的方法。但该种胶塞使用温度较低，在70℃-90℃之间，封堵时间较短。专利“油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液及其制备方法和用法（201610408731.9）”公开了一种可在120℃-150℃温度范围内使用，耐压30MPa以上的液体胶塞。该种液体胶塞使用环氧树脂为基体，固化后的胶塞可被氢氧化钠等强碱类物质腐蚀，但破胶时间长达6个月。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐高温高压并可降解的胶塞液，同时实现固化后的胶塞能在较短时间内快速破胶并排出井筒。

为此，本发明的技术方案如下：

一种可降解胶塞液，以重量百分比计其组分为：

树脂基体 60-75%；

共聚单体 15-34%；

固化剂 0.1-4%；

收缩剂 5-10%。

所述树脂基体为衣康酸二缩水甘油酯。

所述共聚单体为甲基六氢苯酐或甲基四氢苯酐。

所述固化剂为三氟化硼单乙胺或三氟化硼***。

本发明中引入收缩剂主要是增强固化后胶塞的热膨胀系数，以便在后续破胶过程中，对胶塞进行降温时，使胶塞内部产生较大的内应力，造成胶塞内部破裂或与井筒内壁相剥离，从而使胶塞丧失密封性。所述收缩剂为醋酸纤维素或硝酸纤维素。

本发明还提供利用可降解胶塞液封层的方法，包括如下步骤：

1）室温下将可降解胶塞液混合均匀，将100L-200L的可降解胶塞液泵送至井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到目标层位，目标层温度为120℃-150℃；

2）上提油管使油管与可降解胶塞液脱离接触，4h后可降解胶塞液固化成型，完成封堵；

3）待施工结束后，向井筒中下入油管至胶塞上方3m-10m处，然后再将温度≤40℃的清水以0.5m³/min-2.0 m³/min的排量泵入井筒中，对井筒降温。待泵送清水量达到一个井筒容积时，开始测量井筒内液体的流出温度，直到流出液体的温度低于60℃时开始计时，1h后停止泵送；

4）通过油管将氢氧化钠溶液泵送至井筒内进行破胶，胶塞逐步降解并溶解于氢氧化钠溶液中，胶塞全部溶解所需时间≤120h。

本发明引入含有酯键的环氧树脂制备胶塞液，可使固化后的胶塞具有较好的力学性能，并可在120℃-150℃的温度范围内使用。当对井筒进行降温时，会产生巨大的温度变化。收缩剂的引入导致显著的热胀冷缩现象，所产生的内应力造成胶塞内部破裂或与井筒内壁相剥离，从而使胶塞丧失密封性。胶塞在井筒中为直径约0.2m ，高约10m的圆柱形。利用氢氧化钠溶液对失去密封性的胶塞进行水解时，丧失密封性的胶塞可沿着径向方向进行降解，而不是单纯的沿着高度方向进行降解。因此可显著缩短胶塞降解时间。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明：

实施例1

一种可降解胶塞液，形成胶塞液包括如下重量百分比的组份：

树脂基体 60%；

共聚单体 34%；

固化剂 1%；

收缩剂 5%；

本实施例中，所述树脂基体为衣康酸二缩水甘油酯；

本实施例中，所述共聚单体为甲基四氢苯酐；

本实施例中，所述固化剂为三氟化硼单乙胺；

本实施例中，所述收缩剂为醋酸纤维素；

一种采用可降解胶塞液封层的方法，包括如下步骤：

1）室温下将可降解胶塞液混合均匀，将200L的可降解胶塞液泵送至井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到目标层位，目标层温度为150℃；

2）上提油管使油管与可降解胶塞液脱离接触，4h后可降解胶塞液固化成型，完成封堵。封堵完毕后，在井筒内进行打压测试，结果表明固化后的胶塞耐压≥20MPa；

3）待施工结束后，向井筒中下入油管至胶塞上方10m处，然后再将温度为25℃的清水以2.0 m³/min的排量泵入井筒中，对井筒降温。待泵送清水量达到一个井筒容积时，开始测量井筒内液体的流出温度，直到流出液体的温度低于60℃时开始计时，1h后停止泵送；

4）通过油管将氢氧化钠溶液泵送至井筒内进行破胶，胶塞逐步降解并溶解于氢氧化钠溶液中，胶塞全部溶解所需时间≤120h。

实施例2

一种可降解胶塞液，形成胶塞液包括如下重量百分比的组份：

树脂基体 71%；

共聚单体 15%；

固化剂 4%；

收缩剂 10%；

本实施例中，所述树脂基体为衣康酸二缩水甘油酯；

本实施例中，所述共聚单体为甲基六氢苯酐；

本实施例中，所述固化剂为三氟化硼***；

本实施例中，所述收缩剂为硝酸纤维素；

一种采用可降解胶塞液封层的方法，包括如下步骤：

1）室温下将可降解胶塞液混合均匀，将100L的可降解胶塞液泵送至井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到目标层位，目标层温度为120℃；

2）上提油管使油管与可降解胶塞液脱离接触，4h后可降解胶塞液固化成型，完成封堵。封堵完毕后，在井筒内进行打压测试，结果表明固化后的胶塞耐压≥20MPa；

3）待施工结束后，向井筒中下入油管至胶塞上方3m处，然后再将温度为30℃的清水以0.5m³/min的排量泵入井筒中，对井筒降温。待泵送清水量达到一个井筒容积时，开始测量井筒内液体的流出温度，直到流出液体的温度低于60℃时开始计时，1h后停止泵送；

4）通过油管将氢氧化钠溶液泵送至井筒内进行破胶，胶塞逐步降解并溶解于氢氧化钠溶液中，胶塞全部溶解所需时间≤120h。

实施例3

一种可降解胶塞液，形成胶塞液包括如下重量百分比的组份：

树脂基体 75%；

共聚单体 18%；

固化剂 2%；

收缩剂 5%；

本实施例中，所述树脂基体为衣康酸二缩水甘油酯；

本实施例中，所述固化剂为甲基四氢苯酐；

本实施例中，所述固化剂为三氟化硼单乙胺；

本实施例中，所述收缩剂为硝酸纤维素；

一种采用可降解胶塞液封层的方法，包括如下步骤：

1）室温下将可降解胶塞液混合均匀，将150L的可降解胶塞液泵送至井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到目标层位，目标层温度为130℃；

2）上提油管使油管与可降解胶塞液脱离接触，4h后可降解胶塞液固化成型，完成封堵。封堵完毕后，在井筒内进行打压测试，结果表明固化后的胶塞耐压≥20MPa；

3）待施工结束后，向井筒中下入油管至胶塞上方3m处，然后再将温度为30℃的清水以1.0 m³/min的排量泵入井筒中，对井筒降温。待泵送清水量达到一个井筒容积时，开始测量井筒内液体的流出温度，直到流出液体的温度低于60℃时开始计时，1h后停止泵送；

4）通过油管将氢氧化钠溶液泵送至井筒内进行破胶，胶塞逐步降解并溶解于氢氧化钠溶液中，胶塞全部溶解所需时间≤120h。

Claims (6)

1.一种可降解胶塞液，其特征在于，以重量百分比计，其组分为：

树脂基体 60-75%；

共聚单体 15-34%；

固化剂 0.1-4%；

收缩剂 5-10%。

2.如权利要求1所述的可降解胶塞液，其特征在于：所述树脂基体为衣康酸二缩水甘油酯。

3.如权利要求1所述的可降解胶塞液，其特征在于：所述共聚单体为甲基六氢苯酐或甲基四氢苯酐。

4.如权利要求1所述的可降解胶塞液，其特征在于：所述固化剂为三氟化硼单乙胺或三氟化硼***。

5.如权利要求1所述的可降解胶塞液，其特征在于：所述收缩剂为醋酸纤维素或硝酸纤维素。

6.一种可降解胶塞液封层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）室温下将可降解胶塞液混合均匀，将100L-200L的可降解胶塞液泵送至井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到目标层位，目标层温度为120℃-150℃；

2）上提油管使油管与可降解胶塞液脱离接触，4h后可降解胶塞液固化成型，完成封堵；

3）待施工结束后，向井筒中下入油管至胶塞上方3m-10m处，然后再将温度≤40℃的清水以0.5m³/min-2.0 m³/min的排量泵入井筒中，对井筒降温，待泵送清水量达到一个井筒容积时，开始测量井筒内液体的流出温度，直到流出液体的温度低于60℃时开始计时，1h后停止泵送；

4）通过油管将氢氧化钠溶液泵送至井筒内进行破胶，胶塞逐步降解并溶解于氢氧化钠溶液中，胶塞全部溶解所需时间≤120h。