專利名稱：一種化學暫堵膠塞緩釋破膠劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種用于水平井分段壓裂的用強氧化劑做化學暫堵膠塞破膠劑的緩釋 破膠劑的制備方法。
背景技術(shù)：
水力壓裂技術(shù)是國內(nèi)外應用最為廣泛的一項增產(chǎn)措施，水平井壓裂改造目前已成 為提高油田勘探開發(fā)綜合效益的重要途徑，但對于有大段射孔段的水平井因無法分層，不 能進行水力壓裂改造。而含有破膠劑的化學暫堵膠塞，在井內(nèi)形成具有一定彈性可承受較 高壓力的膠塞，能夠成功封堵不需要壓裂的射孔段而完成壓裂施工。壓裂施工過后膠塞能 夠自動破膠并返排，具有施工簡單、不用加砂提高強度、不會對地層及封堵井段造成傷害的 優(yōu)勢，從而有效的改造目標層段。國內(nèi)現(xiàn)有的破膠技術(shù)主要是壓裂施工中常用的植物膠壓裂工作液體系的破膠劑， 包裹方法為囊核、囊幔、囊皮三層結(jié)構(gòu)粘結(jié)包裹，囊皮為一層囊衣，破膠劑為過硫酸鹽。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種強氧化劑做破膠劑的緩釋破膠劑的制備方法，采用通過 制粒形成囊核，通過二層囊皮包裹來達到緩慢釋放目的用于水平井分段壓裂的化學暫堵膠 塞緩釋破膠劑。本發(fā)明所述的一種化學暫堵膠塞緩釋破膠劑的制備方法，首先按重量份在強氧化 劑破膠劑中添加NaCl、粘合劑和酒精制成粒形囊核，配比為
強氧化劑破膠劑 NaCl 粘合劑 酒精
100重量份
10重量份
15 22. 5重量份
20 40重量份
苯 B-
令
破膠劑囊衣采用雙層囊衣材料包裹在內(nèi)層采用囊衣材料為纖維素、樹脂IV號、 甲基和滑石粉，采用酒精做溶劑，外層囊衣材料為偏氯乳液，每一公斤囊核所需要的 囊衣材料配比為
3000ml
酒精 纖維素 樹脂IV號 鄰苯二甲基 滑石粉 偏氯乳液
2000 90g 28g 30ml 28g 200 -
450ml ο
本發(fā)明采用的破膠劑是能在短時間內(nèi)分解高分子聚合物的含較高價態(tài)元素的化 合物，選自重鉻酸鉀、高錳酸鉀、過氧化氫、次氯酸鈉、次氯酸鉀、高氯酸鈉、高氯酸鉀、高碘 酸鈉、高碘酸鉀、碘酸鈉、碘酸鉀、氯酸鈉類強氧化劑中的一種，它能夠使得化學暫堵膠塞高效而徹底的破膠，形成粘度小于lOmpa. s以內(nèi)的破膠液，不會對地層造成傷害。加入NaCl控 制破膠劑主劑含量，使得破膠劑能夠在設(shè)定時間范圍內(nèi)有效而均勻的釋放，從而達到有效 破膠的作用。粘合劑是聚乙烯吡烷酮系列產(chǎn)品中的一種，選自PVPK系列，PVPA系列，PVPP 系列，PVP-IODINE中的一種或幾種。由于破膠劑的高效氧化作用，使用的粘合劑必須不受 其氧化影響，從而能夠?qū)⑵颇z劑和NaCl粘合在一起，與破膠劑形成結(jié)實穩(wěn)定的膠囊囊核材 料。內(nèi)層囊衣材料主要是起到緩慢釋放的作用，在酒精中溶解的纖維素、樹脂IV號、 鄰苯二甲基這三種物質(zhì)，能夠在在囊核表面形成一個使水不能直接接觸囊核但可緩慢滲入 的薄層，而外部囊衣為不透水的偏氯乳液囊衣，它有效的阻隔了化學暫堵膠塞成膠前膠囊 破膠劑與水的反應，使得化學暫堵膠塞能夠在井下預定位置保證其成膠不受影響。偏氯乳 液包裹內(nèi)層囊衣且遇水后能夠緩慢釋放的囊核部分接觸膠塞，通過控制外層偏氯乳液的加 量，能夠使膠塞破膠劑在不同時間內(nèi)釋放破膠劑，從而達到對化學暫堵膠塞成膠/破膠時 間的有效控制。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明作進一步說明該破膠劑的配置方法是在一定重量的破膠劑中添 加NaCl和溶解好的粘合劑溶液，三者的重量配比為破膠劑100重量份，NaCllO重量份，粘 合劑15 22. 5重量份，需酒精20 40重量份。該方案中添加的NaCl需要制成粉末狀，晶體狀NaCl需要采用粉碎裝置將其研制 成粉末狀后再加入其中配置。粘合劑需要首先放入設(shè)定好的酒精中溶解成透明的液體，再 逐漸攪拌的過程中加入破膠劑的混合粉末中。將混合好的囊核材料制粒，使得顆粒在20 40目之間，烘干干燥，由于含有粘合劑，因此制出的囊核顆粒具有一定強度，從而不會在包 裹囊衣的過程中粉碎。包裹囊衣采用沸騰噴霧干燥制粒機，其原理為在料斗中先裝一定量的囊核，通 熱風，使囊核在制粒機沸騰干燥；通過霧化器緩慢加入囊衣材料；繼續(xù)通熱風，邊沸騰邊干 燥，邊造粒，直到停止加入囊衣材料，顆粒達到干燥要求為止。首先包裹內(nèi)層包衣液，按照囊 核重量配比需加入的囊衣液的加量，當內(nèi)層囊衣液包裹完畢后，再在外面繼續(xù)包裹外層含 氯乳液。實施例1、首先將10重量份的NaCl研磨成粉末，將15 22. 5重量份的粘合劑加入20 40L的酒精中并不斷攪拌，使粘合劑完全溶解，完全溶解后的粘合劑呈淡黃色透明液體狀。 將100重量份的破膠劑和10重量份的NaCl同時放入攪拌器中使得NaCl和破膠劑均勻混 合，然后在不斷攪拌的過程中，逐步添加粘合劑溶液，再繼續(xù)攪拌約20min，然后將攪拌好的 囊心原材料制成顆粒，此時只是將粉末狀的破膠劑制成大小為20 40目大小的圓形顆粒， 待下一步包裹囊衣。將制成的囊心顆粒，取3kg已制好的囊核顆粒放入沸騰噴霧干燥制粒機中，取 180g纖維素、84g樹脂、90ml鄰苯二甲基以及84g滑石粉融入6000ml酒精中至完全溶解，將 溶解好的內(nèi)層囊衣材料加入沸騰噴霧干燥制粒機中，溫度設(shè)定50 70°C，內(nèi)層包衣液全部 包裹完后，繼續(xù)用含氯乳液在外層繼續(xù)包裹，使用300ml含氯乳液，溫度設(shè)定為35°C，噴霧速度可根據(jù)包裹情況調(diào)整。此膠囊用于化學暫堵膠塞中，地層溫度為45°C時，能夠使化學暫 堵膠塞在45°C成膠保持膠體狀態(tài)10h，IOh后開始破膠，直至最后完全破膠需要72h。實施例2、采用同樣的方法置備囊核顆粒，然后取3kg已制好的囊核顆粒放入沸騰噴霧干燥 制粒機中，將180g纖維素、84g樹脂號、90ml鄰苯二甲基以及84g滑石粉融入5000ml酒 精中至完全溶解，將溶解好的內(nèi)層囊衣材料加入沸騰噴霧干燥制粒機中，溫度設(shè)定50 70°C，內(nèi)層包衣液全部包裹完后，繼續(xù)用含氯乳液在外層繼續(xù)包裹，使用500ml，溫度設(shè)定為 35°C。此膠囊用于化學暫堵膠塞中，地層溫度為60°C時，能夠使化學暫堵膠塞在60°C成膠 保持膠體狀態(tài)6h，6h后開始破膠，直至最后完全破膠需要48h。實施例3、采用同樣的方法置備囊核顆粒，然后取3kg已制好的囊核顆粒放入沸騰噴霧干燥 制粒機中，將180g纖維素、84g樹脂、90ml鄰苯二甲基以及84g滑石粉融入5000ml酒精中 至完全溶解，將溶解好的內(nèi)層囊衣材料加入沸騰噴霧干燥制粒機中，溫度設(shè)定50 70°C， 內(nèi)層包衣液全部包裹完后，繼續(xù)用含氯乳液在外層繼續(xù)包裹，約使用400ml，溫度設(shè)定為 35°C，噴霧速度可根據(jù)包裹情況調(diào)整。此膠囊用于化學暫堵膠塞中，地層溫度為60°C時，能 夠使化學暫堵膠塞在60°C成膠保持膠體狀態(tài)4h，4h后開始破膠，直至最后完全破膠需要 48h。
權(quán)利要求
1.一種化學暫堵膠塞緩釋破膠劑的制備方法，其特征在于首先按重量份在強氧化劑破膠劑中添加NaCl、粘合劑和酒精制成20-40目顆粒形囊 核，配比為強氧化劑破膠劑100重量份NaCl10重量份粘合劑15 22. 5重量份酒精20 40重量份；內(nèi)層囊衣材料采用纖維素、樹脂、鄰苯二甲基，使用酒精做溶劑，外層囊衣材料為偏氯乳液，每一公斤囊核所需要的囊衣材料配比為酒精2000 3000ml纖維素90g樹脂IV號28g鄰苯二甲基30ml滑石粉28g偏氯乳液200 450ml。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學暫堵膠塞緩釋破膠劑的制備方法，其特征在于強氧化 劑破膠劑是能在短時間內(nèi)分解高分子聚合物的含較高價態(tài)元素的化合物，選自重鉻酸鉀， 高錳酸鉀，過氧化鈉，過氧化鉀，次氯酸鈉，次氯酸鉀，高氯酸鈉，高氯酸鉀，高碘酸鈉，高碘 酸鉀，碘酸鈉，碘酸鉀，氯酸鈉中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學暫堵膠塞緩釋破膠劑的制備方法，其特征在于粘合劑 是聚乙烯吡烷酮產(chǎn)品，選自PVPK系列，PVPA系列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種化學暫堵膠塞緩釋破膠劑的制備方法，首先按重量份在100份強氧化劑破膠劑中添加10份NaCl、15～22.5份粘合劑和20～40份酒精制成20-40目顆粒形囊核；囊核外包裹內(nèi)外兩層囊衣，囊衣材料按每一公斤囊核所需要的囊衣材料計為纖維素90g、樹脂IV號28g、鄰苯二甲基30ml，酒精2000～3000ml，滑石粉28g，偏氯乳液200～450ml；能夠在地層溫度條件下，按照實施要求，在化學暫堵膠塞液注入井內(nèi)以及壓裂施工過程中，通過緩慢釋放作用使得破膠劑中的高效氧化劑逐漸釋放，保證化學暫堵膠塞的成膠和承壓性能，最終達到膠塞完全破膠，有效提高化學暫堵膠塞的返排率，最大程度減少對地層的傷害。
文檔編號C09K8/60GK102108293SQ20091024376
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者劉玉婷, 崔偉香, 崔明月, 王麗偉, 管保山, 胥云, 邱曉惠, 陳作 申請人:中國石油天然氣股份有限公司