本發明涉及油田化學技術領域，具體涉及一種高承壓冷凍暫堵劑及其制備方法。

背景技術：

采油(氣)井口的控制閘閥在生產過程中，由于受高壓流體的沖刷、介質腐蝕或閥門密封件老化等因素影響，閘閥會出現內泄漏、外泄漏、銹蝕卡死后無法正常打開和關閉等故障，給正常生產帶來安全隱患。尤其當井口主控閥出現上述故障時，如不及時采取措施，主控閥將失去對井口的控制作用，可能釀成重大事故。因此必須對出現問題的主控閥進行及時更換。

由于涪陵頁巖氣田前期投產的井大多為套管投產模式。當需要下入大直徑的套管堵塞器封堵套管時，若1號主閥無法有效關閉，則全液壓帶壓換井口裝置將無法在1號主閥上部安裝。此時，只能采用冷凍暫堵技術，為全液壓帶壓換井口裝置安裝到1號主閥上部創造條件或直接更換井口。

冷凍暫堵劑是實現冷凍封堵的關鍵，其必須常溫下具備一定的流動性；低溫下隨著溫度的降低粘度升高直至凝固，凝固后具有一定的結構強度，且熱脹冷縮系數小。然而現有冷凍暫堵劑存在易漏失、承壓能力較低、冷凍速度較慢等不足之處，因而有需要改進之處。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種高承壓冷凍暫堵劑及其制備方法，采用膨潤土、可降解纖維與水混合而成，利用可降解纖維形成的網狀結構降低基漿的漏失從而加速冷凍，同時能夠提高暫堵劑的承壓能力，具有配方簡單、漏失率低、冷凍速度快、承壓能力高、成本低、操作方便等優點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種高承壓冷凍暫堵劑，由高承壓冷凍暫堵劑基漿經冷凍而成，所述高承壓冷凍暫堵劑基漿包括如下組分及其質量百分比：5％-15％膨潤土、2％-4％可降解纖維、81％-93％水。

根據以上方案，所述膨潤土為鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、氫基膨潤土中的任意一種或一種以上的混合物。

根據以上方案，所述可降解纖維為聚乳酸纖維、聚乙烯醇纖維中的任意一種或兩者的混合物。

根據以上方案，所述可降解纖維長度為4-8mm。

一種高承壓冷凍暫堵劑的制備方法，包括如下步驟：

1)在攪拌條件下，向水中加入可降解纖維，待可降解纖維在水中分散均勻后逐漸加入膨潤土，攪拌均勻后即得到冷凍暫堵劑基漿；

2)將冷凍暫堵劑基漿泵入冷凍暫堵裝置中，通入冷媒進行冷凍即得到高承壓冷凍暫堵劑。

根據以上方案，所述冷媒為液氮。能夠施加冷凍功能的冷媒主要有干冰和液氮兩種物質，從獲取難易程度、經濟性、安全性等角度出發，優選液氮為冷凍媒質。

本發明的有益效果是：

1、本發明添加的可降解纖維形成的網狀結構能夠降低冷凍暫堵劑基漿的漏失從而加速冷凍，同時能夠提高暫堵劑的承壓能力；

2、本發明的產品配方簡單、成本低、操作方便，可滿足現場泵送要求，停止通入氮氣待溫度升高即可實現解堵，避免了注水泥塞卡鉆風險；

3、本發明產品可廣泛應用在石油、天然氣封堵油管作業中。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的技術方案進行說明。

實施例1：

本發明提供一種高承壓冷凍暫堵劑及其制備方法，包括如下步驟：

1)將85kg水于攪拌器中，在3000r/min攪拌條件下緩慢加入3kg長度為6mm的聚乳酸纖維，充分攪拌待聚乳酸纖維完全分散；在5000r/min條件下緩慢加入12kg鈉基膨潤土，攪拌均勻后即得到冷凍暫堵劑基漿；

2)將冷凍暫堵劑基漿泵入冷凍暫堵裝置中，通入液氮進行冷凍即得到高承壓冷凍暫堵劑。

測試得到的本實施例產品高承壓冷凍暫堵劑可承壓38MPa。

實施例2：

本發明提供一種高承壓冷凍暫堵劑及其制備方法，包括如下步驟：

1)將90kg水于攪拌器中，在4000r/min攪拌條件下緩慢加入4kg長度為8mm的聚乳酸纖維，充分攪拌待聚乳酸纖維完全分散；在5000r/min條件下緩慢加入6kg鈉基膨潤土，攪拌均勻后即得到冷凍暫堵劑基漿；

2)將冷凍暫堵劑基漿泵入冷凍暫堵裝置中，通入液氮進行冷凍即得到高承壓冷凍暫堵劑。

測試得到的本實施例產品高承壓冷凍暫堵劑可承壓41MPa。

實施例3：

本發明提供一種高承壓冷凍暫堵劑及其制備方法，包括如下步驟：

1)將93kg水于攪拌器中，在4000r/min攪拌條件下緩慢加入2kg長度為4mm的聚乙烯醇纖維，充分攪拌待聚乳酸纖維完全分散；在5000r/min條件下緩慢加入5kg鈣基膨潤土，攪拌均勻后即得到冷凍暫堵劑基漿；

2)將冷凍暫堵劑基漿泵入冷凍暫堵裝置中，通入液氮進行冷凍即得到高承壓冷凍暫堵劑。

測試得到的本實施例產品高承壓冷凍暫堵劑可承壓40MPa。

實施例4：

本發明提供一種高承壓冷凍暫堵劑及其制備方法，包括如下步驟：

1)將81kg水于攪拌器中，在4000r/min攪拌條件下緩慢加入長度為6mm的聚乳酸纖維和聚乙烯醇纖維各7.5kg，充分攪拌待聚乳酸纖維和聚乙烯醇纖維完全分散；在5000r/min條件下緩慢加入鈣基膨潤土和氫基膨潤土各2kg，攪拌均勻后即得到冷凍暫堵劑基漿；

2)將冷凍暫堵劑基漿泵入冷凍暫堵裝置中，通入液氮進行冷凍即得到高承壓冷凍暫堵劑。

測試得到的本實施例產品高承壓冷凍暫堵劑可承壓39MPa。

以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，盡管上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的相關技術人員應當理解：可以對本發明進行修改或者同等替換，但不脫離本發明精神和范圍的任何修改和局部替換均應涵蓋在本發明的權利要求范圍內。