CN115216283A - 一种暂堵转向剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种暂堵转向剂及其制备方法，属于暂堵转向剂技术领域。本发明提供了一种暂堵转向剂，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺20～25％、聚乳酸36～55％、陶粒5～10％、淀粉10～15％和甘油5～15％。本发明以聚丙烯酰胺和聚乳酸为骨架材料，通过调控两者的用量，协同提高暂堵转向剂的强度，从而提高承压能力；以陶粒作为支撑剂，进一步提高了暂堵转向剂的承压能力；淀粉作为填充剂，甘油能够提高聚乳酸与淀粉的相容，从而进一步提高暂堵转向剂的承压能力。实验结果表明，本发明提供的暂堵转向剂的承压能力达58MPa以上。
Description
技术领域
本发明涉及暂堵转向剂技术领域，尤其涉及一种暂堵转向剂及其制备方法。
背景技术
随着油气田勘探开发的不断深入，暂堵转向技术成为储层改造中的热点技术，在老井重复压裂、水平井分段压裂、直井分层压裂等领域都得到成功应用。暂堵转向剂作为暂堵转向技术的关键之一，开发封堵效果好、施工成本低、施工方便、溶解可控的暂堵材料对暂堵转向技术的实施具有重要意义。
目前，暂堵转向剂主要是颗粒型暂堵转向剂，该颗粒型暂堵转向剂是通过交联不同材料得到高粘的交联液体，然后再经过烘干、剪切、造粒等工艺后制得的。在封堵裂缝时，将该颗粒型暂堵转向剂与清水混合，然后通过泵车泵入地层中暂堵射孔孔眼。但该颗粒型暂堵转向剂承压强度较差，导致封堵转向效果不佳。因此，如何提高暂堵转向剂的承压能力成为本领域亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种暂堵转向剂及其制备方法。本发明提供的暂堵转向剂具备优异的承压能力。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种暂堵转向剂，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺20～25％、聚乳酸36～55％、陶粒5～10％、淀粉10～15％和甘油5～15％。
优选地，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺22～24％、聚乳酸40～50％、陶粒6～8％、淀粉12～14％和甘油8～15％。
优选地，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺22～23％、聚乳酸45～50％、陶粒6～8％、淀粉13～14％和甘油9～10％。
优选地，所述聚乳酸的分子量为900～1100万，所述聚乳酸的熔点为175℃。
优选地，陶粒的粒径为50～100目。
优选地，所述淀粉为玉米淀粉和/或木薯淀粉。
优选地，所述暂堵转向剂的粒径为100～200目。
本发明还提供了上述技术方案所述暂堵转向剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油混合，得到混合物料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合物料进行挤塑成型，得到暂堵转向剂。
优选地，所述步骤(1)中混合的时间为5～10min。
优选地，所述步骤(1)中的混合在高混机中进行。
本发明提供了一种暂堵转向剂，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺20～25％、聚乳酸36～55％、陶粒5～10％、淀粉10～15％和甘油5～15％。本发明以聚丙烯酰胺和聚乳酸为骨架材料，通过调控两者的用量，协同提高暂堵转向剂的强度，从而提高承压能力；以陶粒作为支撑剂，进一步提高了暂堵转向剂的承压能力；淀粉作为填充剂，甘油能够提高聚乳酸与淀粉的相容，从而进一步提高暂堵转向剂的承压能力。实验结果表明，本发明提供的暂堵转向剂的承压能力达58MPa以上。
具体实施方式
本发明提供了一种暂堵转向剂，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺20～25％、聚乳酸36～55％、陶粒5～10％、淀粉10～15％和甘油5～15％。
以质量百分比计，制备本发明所述暂堵转向剂的原料包括聚丙烯酰胺20～25％，优选为22～24％，更优选为22～23％。本发明对所述聚丙烯酰胺的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品或者熟知的制备方法制备即可。在本发明中，所述聚丙烯酰胺作为骨架材料，能够与聚乳酸协同提高暂堵转向剂的承压能力。
以质量百分比计，制备本发明所述暂堵转向剂的原料还包括聚乳酸36～55％，优选为40～50％，更优选为45～50％。在本发明中，所述聚乳酸的分子量优选为900～1100万；所述聚乳酸的熔点优选为175℃。本发明对所述聚乳酸的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述聚乳酸作为骨架材料，能够与聚丙烯酰胺协同提高暂堵转向剂的承压能力。
以质量百分比计，制备本发明所述暂堵转向剂的原料还包括陶粒5～10％，优选为6～8％，更优选为7％。在本发明中，所述陶粒的粒径优选为50～100目。本发明对所述陶粒的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述陶粒作为支撑剂，能够有效支撑裂缝，从而进一步提高了暂堵转向剂的承压能力。
以质量百分比计，制备本发明所述暂堵转向剂的原料还包括淀粉10～15％，优选为12～14％，更优选为13～14％。在本发明中，所述淀粉优选为玉米淀粉和/或木薯淀粉。本发明对所述淀粉的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述淀粉作为填充剂，在甘油的作用下能够进一步提高暂堵转向剂的承压能力。
以质量百分比计，制备本发明所述暂堵转向剂的原料还包括甘油5～15％，优选为8～15％，更优选为9～10％。本发明对所述甘油的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述甘油作为增容剂，能够提高淀粉与聚乳酸的相容性，从而进一步提高暂堵转向剂的承压能力。
在本发明中，所述暂堵转向剂的粒径优选为100～200目。本发明通过控制暂堵转向剂的粒径能够更好的填充裂缝，从而进一步提高承压效果。
本发明以聚丙烯酰胺和聚乳酸为骨架材料，通过调控两者的用量，协同提高暂堵转向剂的强度，从而提高承压能力；以陶粒作为支撑剂，进一步提高了暂堵转向剂的承压能力；淀粉作为填充剂，甘油能够提高聚乳酸与淀粉的相容，从而进一步提高暂堵转向剂的承压能力。
本发明还提供了上述技术方案所述暂堵转向剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油混合，得到混合物料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合物料进行挤塑成型，得到暂堵转向剂。
本发明将聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油混合，得到混合物料。
在本发明中，所述聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油的混合优选在高混机中进行。本发明对所述高混机的型号没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的仪器设备即可。
在本发明中，所述聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油混合的时间优选为5～10min。本发明对所述混合的温度没有特殊的限定，室温下进行即可。
得到混合物料后，本发明将所述混合物料进行挤塑成型，得到暂堵转向剂。
本发明对所述挤塑成型的操作没有特殊的限定，根据实际情况调整工艺参数即可。
挤塑成型完成后，本发明优选对所述挤塑成型得到的产物进行破碎，得到暂堵转向剂。
本发明对所述破碎的操作没有特殊的限定，只要保证暂堵转向剂的粒径为100～200目即可。
本发明提供的制备方法工艺简单，适用于工业化生产。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
暂堵转向剂由以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺20％、聚乳酸55％、陶粒5％、玉米淀粉10％和甘油10％；其中，聚乳酸的分子量为900～1100万，熔点为175℃；陶粒的粒径为50～100目；所述暂堵转向剂的粒径为100～200目；
所述暂堵转向剂的制备方法由如下步骤组成：
(1)将聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油在高混机中混合10min，得到混合物料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合物料依次进行挤塑成型和破碎，得到暂堵转向剂。
对比例1
在实施例1的基础上改变暂堵转向剂的配方：所述暂堵转向剂由以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺75％、陶粒5％、玉米淀粉10％和甘油10％，其他条件不变。
对比例2
在实施例1的基础上改变暂堵转向剂的配方：所述暂堵转向剂由以下质量百分比的原料制备得到：聚乳酸75％、陶粒5％、玉米淀粉10％和甘油10％，其他条件不变。
实施例2
暂堵转向剂由以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺22％、聚乳酸50％、陶粒10％、玉米淀粉10％和甘油8％；其中，聚乳酸的分子量为900～1100万，熔点为175℃；陶粒的粒径为50～100目；所述暂堵转向剂的粒径为100～200目；
所述暂堵转向剂的制备方法由如下步骤组成：
(1)将聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油在高混机中混合10min，得到混合物料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合物料依次进行挤塑成型和破碎，得到暂堵转向剂。
实施例3
暂堵转向剂由以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺23％、聚乳酸45％、陶粒8％、玉米淀粉15％和甘油9％；其中，聚乳酸的分子量为900～1100万，熔点为175℃；陶粒的粒径为50～100目；所述暂堵转向剂的粒径为100～200目；
所述暂堵转向剂的制备方法由如下步骤组成：
(1)将聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油在高混机中混合10min，得到混合物料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合物料依次进行挤塑成型和破碎，得到暂堵转向剂。
实施例4
暂堵转向剂由以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺25％、聚乳酸36％、陶粒13％、玉米淀粉12％和甘油14％；其中，聚乳酸的分子量为900～1100万，熔点为175℃；陶粒的粒径为50～100目；所述暂堵转向剂的粒径为100～200目；
所述暂堵转向剂的制备方法由如下步骤组成：
(1)将聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油在高混机中混合10min，得到混合物料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合物料依次进行挤塑成型和破碎，得到暂堵转向剂。
对实施例1～4和对比例1～2制备得到的暂堵转向剂进行承压能力测试，利用实验室自制钢岩心进行暂堵剂封堵模拟实验，实验条件：加压10min，恒压110min，结果如表1所示。
表1实施例1～4和对比例1～2制备得到的暂堵转向剂的承压能力数据
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 承压能力/MPa | 59 | 58 | 62 | 60 | 50 | 53 |
从表1可以看出，实施例1相比于对比例1～2制备得到的暂堵转向剂具有更高的承压能力，说明本发明通过控制聚乳酸和聚丙烯酰胺的含量能够协同提高暂堵转向剂的承压能力；本发明通过调控配方能够进一步提高暂堵转向剂的承压能力。
从以上实施例可以看出，本发明提供的暂堵转向剂具有优异的承压能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种暂堵转向剂，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺20～25％、聚乳酸36～55％、陶粒5～10％、淀粉10～15％和甘油5～15％。
2.根据权利要求1所述的暂堵转向剂，其特征在于，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺22～24％、聚乳酸40～50％、陶粒6～8％、淀粉12～14％和甘油8～15％。
3.根据权利要求2所述的暂堵转向剂，其特征在于，由包括以下质量百分比的原料制备得到：聚丙烯酰胺22～23％、聚乳酸45～50％、陶粒6～8％、淀粉13～14％和甘油9～10％。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的暂堵转向剂，其特征在于，所述聚乳酸的分子量为900～1100万，所述聚乳酸的熔点为175℃。
5.根据权利要求1～3任意一项所述的暂堵转向剂，其特征在于，陶粒的粒径为50～100目。
6.根据权利要求1～3任意一项所述的暂堵转向剂，其特征在于，所述淀粉为玉米淀粉和/或木薯淀粉。
7.根据权利要求1～3任意一项所述的暂堵转向剂，其特征在于，所述暂堵转向剂的粒径为100～200目。
8.权利要求1～7任意一项所述暂堵转向剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯酰胺、聚乳酸、陶粒、淀粉和甘油混合，得到混合物料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合物料进行挤塑成型，得到暂堵转向剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合的时间为5～10min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合在高混机中进行。
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