本發(fā)明涉及油氣田開采，尤其涉及一種顆粒暫堵劑及制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，現(xiàn)場(chǎng)普遍采用暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)來提高產(chǎn)能。該技術(shù)利用暫堵劑的臨時(shí)封堵作用促使次級(jí)裂縫的開啟和延伸,從而大幅增加裂縫復(fù)雜程度,進(jìn)而獲得更大的儲(chǔ)層改造體積,借此提高單井的產(chǎn)量。顯而易見，該技術(shù)的核心在于形成新的裂縫，而選擇合適的暫堵劑則是形成新裂縫過程中至關(guān)重要的一環(huán)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中暫堵劑比較多，例如固體暫堵劑，纖維類、顆粒型交聯(lián)、液體凝膠型交聯(lián)、絨囊等多種暫堵材料。固體暫堵劑由于受溶解性上的特殊要求在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用上受到一定的限制；纖維類暫堵材料承壓能力有限，力學(xué)性能較差，不適用于封堵大開度的裂縫；剛性顆粒型暫堵材料橋形成的封堵層的整體性較差，失穩(wěn)后難以恢復(fù)，需要依靠多粒徑組合才能有效提高顆粒堆積密度，施工難度大，一般難以在壓裂裂縫內(nèi)實(shí)現(xiàn)比較理想的封堵效果；液體膠塞型交聯(lián)暫堵材料強(qiáng)度較低，承壓能力差，破膠工藝難以控制；絨囊暫堵材料適用溫度、壓力條件范圍較窄、適用的孔隙裂縫尺寸范圍較小等缺點(diǎn)。

3、顆粒型交聯(lián)暫堵材料具備良好的注入性，利用其變形能力以高強(qiáng)度封堵裂縫，其膨脹性與表面粘附性更易于在裂縫內(nèi)形成有效封堵，又可以在地層溫度影響下自降解成低粘度的水溶液，應(yīng)用在非常規(guī)儲(chǔ)層壓裂改造時(shí)具備顯著優(yōu)勢(shì)。但同樣存在力學(xué)性能較差易遭到剪切破壞、降解速度與降解率難以保證的問題。暫堵劑攜帶液段塞采用清水或低粘滑溜水最為有效，如果采用高粘攜帶液，不僅導(dǎo)致暫堵顆粒過于分散，難以聚并架橋，而且高凈壓力會(huì)進(jìn)一步增加縫寬，降低封堵效率。高密度暫堵材料難以實(shí)現(xiàn)非常規(guī)儲(chǔ)層高應(yīng)力壓裂裂縫內(nèi)的遠(yuǎn)端輸送和均衡鋪置封堵造縫。

4、針對(duì)上述問題，為了提高低滲油氣藏安全高效的開發(fā)，急需一種低密度、封堵性能良好、降解性能優(yōu)異的縫內(nèi)暫堵劑體系。

5、上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供了一種顆粒暫堵劑及制備方法，旨在解決或部分解決上述問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種顆粒暫堵劑，所述顆粒暫堵劑的密度低于水的密度，所述顆粒暫堵劑按照質(zhì)量百分比包括如下成分：

3、丙烯酰胺：17-23%；

4、共聚單體：1-2%；

5、第一交聯(lián)劑：0.2-0.27%；

6、聚乙烯醇：5-10%；

7、第二交聯(lián)劑：1-2%；

8、引發(fā)劑：0.06-0.12%；

9、引發(fā)助劑：0.01-0.02%；

10、改性納米共混材料：3-6%；

11、分散劑：0.3-0.6%；

12、其余為蒸餾水；

13、其中，所述第一交聯(lián)劑為乙二醇雙甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、以及三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種或多種；

14、第二交聯(lián)劑為β-環(huán)糊精-硼絡(luò)合物、以及甘油-硼絡(luò)合物中的一種或兩種；

15、改性納米共混材料為經(jīng)表面活化-硅烷偶聯(lián)修飾改性的堿石灰硅酸鹽，形態(tài)為空心微珠，內(nèi)部充有空氣或co2，真實(shí)密度0.6g/cc，抗壓124mpa。

16、優(yōu)選地，在所述顆粒暫堵劑中，所述共聚單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、對(duì)苯乙烯磺酸、以及三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種或幾種。

17、優(yōu)選地，在所述顆粒暫堵劑中，所述引發(fā)劑為過硫酸氨、過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉中的兩種，且其質(zhì)量比為1：1。

18、優(yōu)選地，在所述顆粒暫堵劑中，所述引發(fā)助劑為n,n,n',n'-四甲基乙二胺。

19、優(yōu)選地，在所述顆粒暫堵劑中，所述分散劑為檸檬酸鈉、偏硅酸鈉、焦磷酸鈉中的一種或幾種。

20、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種上述的顆粒暫堵劑的制備方法，包括如下步驟：

21、將聚乙烯醇加到蒸餾水中，在第一溫度下加熱并攪拌至完全溶解；

22、待所述聚乙烯醇完全溶解，得到第一溶液，冷卻至常溫；

23、向丙烯酰胺與共聚單體中加入蒸餾水，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，得到第二溶液?/p>

24、將所述第一溶液加入到所述第二溶液中，攪拌均勻，在攪拌時(shí)加入分散劑，攪拌至溶解后加入改性納米共混材料，攪拌均勻，得到第一混合物；

25、向所述第一混合物中加入第一交聯(lián)劑與引發(fā)劑，攪拌均勻，得到第二混合物；

26、向所述第二混合物中加入第二交聯(lián)劑和引發(fā)助劑，攪拌均勻，覆蓋保鮮膜后，放入烘箱中第二溫度下保溫反應(yīng)；

27、待保溫反應(yīng)結(jié)束后，取出成品，得到聚合凍膠體，烘干并粉碎，得到所述顆粒暫堵劑。

28、優(yōu)選地，在所述顆粒暫堵劑的制備方法中，所述向所述第二混合物中加入第二交聯(lián)劑和引發(fā)助劑，攪拌均勻，覆蓋保鮮膜后，放入烘箱中第二溫度下保溫反應(yīng)的步驟之前，還包括制備第二交聯(lián)劑，所述制備第二交聯(lián)劑的方法包括：

29、向去離子水中加入β-環(huán)糊精，得到第三溶液；

30、向所述第三溶液中加入四硼酸鈉，并加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的ph值至7-8之間，在第三溫度下持續(xù)攪拌至逐漸結(jié)晶析出，所述第三溫度為40-80℃；

31、過濾收集析出的沉淀物，洗滌沉淀物，烘干得到β-環(huán)糊精-硼絡(luò)合物。

32、優(yōu)選地，在所述顆粒暫堵劑的制備方法中，所述將所述第一溶液加入到所述第二溶液中，攪拌均勻，在攪拌時(shí)加入分散劑，攪拌至溶解后加入改性納米共混材料，攪拌均勻，得到第一混合物的步驟之前，所述制備方法包括制備改性納米共混材料，所述制備改性納米共混材料的步驟包括：

33、將納米無機(jī)材料置于濃度為2%的氫氧化鈉溶液中攪拌均勻；

34、待反應(yīng)結(jié)束后，洗滌去除未反應(yīng)的所述納米無機(jī)材料，以完成納米無機(jī)材料的表面活化；

35、將活化后的納米無機(jī)材料、硅烷偶聯(lián)劑、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇置于三口燒瓶中，并加入氨水磁力攪拌均勻，之后升溫至45℃繼續(xù)攪拌2h，結(jié)束后洗滌去除未反應(yīng)的原料，烘干得到改性納米共混材料。

36、優(yōu)選地，在所述顆粒暫堵劑的制備方法中，所述第一溫度為90℃-95℃。

37、優(yōu)選地，在所述顆粒暫堵劑的制備方法中，所述第二溫度為60℃-65℃。

38、本發(fā)明至少具有如下有益效果：

39、本發(fā)明提供的顆粒暫堵劑，按照質(zhì)量百分比包括如下成分：丙烯酰胺：17-23%；共聚單體：1-2%；第一交聯(lián)劑：0.2-0.27%；聚乙烯醇：5-10%；第二交聯(lián)劑：1-2%；引發(fā)劑：0.06-0.12%；引發(fā)助劑：0.01-0.02%；改性納米共混材料：3-6%；分散劑：0.3-0.6%；其余為蒸餾水；其中，所述第一交聯(lián)劑為乙二醇雙甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、以及三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種或多種；第二交聯(lián)劑為β-環(huán)糊精-硼絡(luò)合物、以及甘油-硼絡(luò)合物中的一種或兩種；改性納米共混材料為經(jīng)表面活化-硅烷偶聯(lián)修飾改性的堿石灰硅酸鹽，形態(tài)為空心微珠，內(nèi)部充有空氣或co2，真實(shí)密度0.6g/cc，抗壓124mpa，如此得到的的縫內(nèi)暫堵劑體，密度低、封堵性能良好、降解性能優(yōu)異。