一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂及其制备方法与流程

文档序号:12406667阅读:911来源:国知局

本发明属于重复压裂技术领域,具体涉及一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂及其制备方法。



背景技术:

水力压裂是低渗透油气藏改造的主要技术之一,但经过水力压裂后的油气井,在生产一段时间后,会由于诸多原因导致压裂失效。另外,还有些压裂作业实施后对产层造成污染,也会使压裂达不到预期效果。对这类油气井,想要增加产能,多数必须采取重复压裂进行改造。暂堵压裂技术主要用来解决油层中油水关系复杂、微裂缝十分发育的层位。注水油田经过一段时间的开采后,大多数低渗透油层已处于高含水状态,老裂缝控制的原油已接近全部采出,裂缝成了主要出水通道,但某些井在现有开采条件下尚控制有一定的剩余可采储量,为了控水增油,充分发挥油井的生产潜能,我们采用暂堵重复压裂技术,其实质是采用一种封堵剂有选择性地进入并有效封堵原有压裂裂缝和射孔孔眼,再在新孔眼中进行压裂开新缝;或部分封堵老裂缝,在老裂缝封面再开新裂缝,从而提供新的油流通道,以保障重复压裂时使裂缝改向,形成新的裂缝,从而采出最小应力方向或接近最小主应力方向泄油面积的原油,实现控水增油。

在目前常用的暂堵剂中,油溶性暂堵剂以其自身的优点近年来得到人们的高度重视,成为重点研究的方向之一。在压裂施工中,油溶性暂堵剂被挤入井筒附近和近井地带时, 在地层压力, 温度作用下变软, 堵塞原有岩石裂缝, 形成屏蔽, 有效地阻止压裂液液进入老裂缝。压裂施工完成后, 暂堵剂又可溶入原油, 随原油排出后, 地层渗透率恢复, 有效地保护油气层。而目前常用的油溶性暂堵剂大都用于堵水、修井作业中,封堵强度较低,若用于较高压力下的压裂施工中则封堵效果不佳。另外,由于材料来源有限及制备方法繁琐,油溶性暂堵剂往往成本较高。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种压裂用油溶性暂堵剂,其具有较高的封堵强度,能够用于压裂的目的,且油溶率高,可随原油排出,对地层伤害较小。

为了实现上述目的,本发明的技术方案为:

一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂,由以下质量百分数的物质组成:水15%~25%,改性酚醛树脂15%~25%,双环戊二烯树脂10%~20%,脂肪酸甘油酯类表面活性剂10%~30%,氯化钠20%~30%。

一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂,由以下质量百分数的物质组成:水20%,改性酚醛树脂20%,双环戊二烯树脂15%,脂肪酸甘油酯类表面活性剂20%,氯化钠25%。

所述改性酚醛树脂为有机硅改性酚醛树脂或二甲苯改性酚醛树脂。

所述脂肪酸甘油酯类表面活性剂为脂肪酸单甘油酯或脂肪酸双甘油酯表面活性剂。

本发明还提供了一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂的制备方法,包括以下步骤:

步骤1)将配方量的水加入到高温密闭熔炉中加热至50℃,然后将配方量的脂肪酸甘油酯类表面活性剂加入到熔炉中并充分搅拌,使表面活性剂完全溶解;

步骤2)加热溶液至75~80℃并保持恒温,之后加入配方量的改性酚醛树脂,搅拌均匀;

步骤3)然后加入双环戊二烯树脂使其熔融并搅拌均匀,最后加入氯化钠并搅拌2小时,停止加热;

步骤4)将搅拌均匀的溶液倒入离心容器中,通过离心作用将溶液以液滴的形态喷洒至冷却水池内,冷却固化30分钟后,捞出晾干并用标准筛筛选出粒径为3-7mm的碎粒即得。

所述离心容器底部均匀分布有直径为3-7mm的圆孔,相对离心力范围为1000g-5000g。

本发明的有益效果是:本发明提供的这种油溶性暂堵剂的油溶率高且溶解速度快;比常规的油溶性暂堵剂封堵强度高,可以满足压裂施工的需要;压裂施工后能快速溶解,不污染储层,在压裂施工中起到封堵裂缝的作用。

在压裂施工中压裂液进入地层之前,按质量比在压裂液中均匀投加5%-6%的油溶性暂堵剂,用量少,与常规的油溶性暂堵剂相比用量降低40%-50%,从而降低施工成本;本发明生产工艺简单,便于推广应用。

下面将做进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1:

本实施例提供了一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂,由以下质量百分数的物质组成:水15%~25%,改性酚醛树脂15%~25%,双环戊二烯树脂10%~20%,脂肪酸甘油酯类表面活性剂10%~30%,氯化钠20%~30%。

本发明原理:改性酚醛树脂具有较好的韧性及耐热性,用于提高暂堵剂的暂堵强度及耐温能力;双环戊二烯树脂(DCPD树脂)具有极高的粘结性,主要起到粘结及成型固化的作用;脂肪酸甘油酯类表面活性剂起到乳化树脂的作用;氯化钠起到调节暂堵剂溶解速率的作用。

实施例2:

在实施例1的基础上,本实施例提供了一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂,由以下质量百分数的物质组成:水20%,改性酚醛树脂15%,双环戊二烯树脂10%,脂肪酸甘油酯类表面活性剂25%,氯化钠30%。

制备过程:步骤1)将20Kg的水加入到高温密闭熔炉中加热至50℃,然后将25Kg脂肪酸甘油酯类表面活性剂加入到熔炉中并充分搅拌,使表面活性剂完全溶解;步骤2)加热溶液并保持75~80℃,加入改性酚醛树脂15Kg,搅拌均匀;步骤3)再加入双环戊二烯树脂10Kg使其熔融并搅拌均匀;最后加入氯化钠30Kg并搅拌2小时,停止加热;步骤4)将搅拌均匀的溶液倒入到离心容器中,离心容器以一定速率转动并通过离心作用将混合液以液滴的形态喷洒至冷却水池内,使液滴在冷却水池内冷却固化30分钟,然后捞出晾干并用标准筛筛选出粒径为3-7mm的碎粒即为本暂堵剂。

本实施例中,改性酚醛树脂为有机硅改性酚醛树脂,脂肪酸甘油酯类表面活性剂为脂肪酸单甘油酯。

软化温度测试:将10g暂堵剂样品放入洁净干燥的具塞量筒内置于恒温水浴锅中,从30℃开始升温,每升温1℃保持5分钟,保温阶段用玻璃棒轻压样品,样品开始软化变形时所对应的水浴锅温度记为暂堵剂的软化温度。测得的本油溶性暂堵剂的软化温度为45℃。

溶解时间测试:向装有100ml煤油的磨口瓶中装入5g暂堵剂样品,用玻璃棒搅拌后置于40℃恒温水浴中并开始计时,待样品全部变为白色结晶颗粒时,加入50ml水,搅拌至完全溶解,停止计时并记为溶解时间。测得的本油溶性暂堵剂的溶解时间为50分钟。

实施例3:

在实施例1的基础上,本实施例提供了一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂,由以下质量百分数的物质组成:水20%,改性酚醛树脂20%,双环戊二烯树脂15%,脂肪酸甘油酯类表面活性剂20%,氯化钠25%。

制备过程:步骤1)将20Kg的水加入到高温密闭熔炉中加热至50℃,然后将20Kg脂肪酸甘油酯类表面活性剂加入到熔炉中并充分搅拌,使表面活性剂完全溶解;步骤2)加热溶液并保持75~80℃,加入改性酚醛树脂20Kg,搅拌均匀;步骤3)再加入双环戊二烯树脂15Kg使其熔融并搅拌均匀;最后加入氯化钠25Kg并搅拌2小时,停止加热;步骤4)将搅拌均匀的溶液倒入到离心容器中,离心容器以一定速率转动并通过离心作用将混合液以液滴的形态喷洒至冷却水池内,使液滴在冷却水池内冷却固化30分钟,然后捞出晾干并用标准筛筛选出粒径为3-7mm的碎粒即为本暂堵剂。

本实施例中,改性酚醛树脂为二甲苯改性酚醛树脂,脂肪酸甘油酯类表面活性剂为脂肪酸单甘油酯。

软化温度测试:将10g暂堵剂样品放入洁净干燥的具塞量筒内置于恒温水浴锅中,从30℃开始升温,每升温1℃保持5分钟,保温阶段用玻璃棒轻压样品,样品开始软化变形时所对应的水浴锅温度记为暂堵剂的软化温度。测得的本油溶性暂堵剂的软化温度为48℃。

溶解时间测试:向装有100ml煤油的磨口瓶中装入5g暂堵剂样品,用玻璃棒搅拌后置于40℃恒温水浴中并开始计时,待样品全部变为白色结晶颗粒时,加入50ml水,搅拌至完全溶解,停止计时并记为溶解时间。测得的本油溶性暂堵剂的溶解时间为55分钟。

实施例4:

在实施例1的基础上,本实施例提供了一种用于油水井重复压裂的油溶性暂堵剂,由以下质量百分数的物质组成:水20%,改性酚醛树脂25%,双环戊二烯树脂20%,脂肪酸甘油酯类表面活性剂15%,氯化钠20%。

制备过程:步骤1)将20Kg的水加入到高温密闭熔炉中加热至50℃,然后将15Kg脂肪酸甘油酯类表面活性剂加入到熔炉中并充分搅拌,使表面活性剂完全溶解;步骤2)加热溶液并保持75~80℃,加入改性酚醛树脂25Kg,搅拌均匀;步骤3)再加入双环戊二烯树脂20Kg使其熔融并搅拌均匀;最后加入氯化钠20Kg并搅拌2小时,停止加热;步骤4)将搅拌均匀的溶液倒入到离心容器中,离心容器以一定速率转动并通过离心作用将混合液以液滴的形态喷洒至冷却水池内,使液滴在冷却水池内冷却固化30分钟,然后捞出晾干并用标准筛筛选出粒径为3-7mm的碎粒即为本暂堵剂。

本实施例中,改性酚醛树脂为有机硅改性酚醛树脂,脂肪酸甘油酯类表面活性剂为脂肪酸双甘油酯表面活性剂。

有机硅改性酚醛树脂或二甲苯改性酚醛树脂耐水性和耐酸碱性较好。

软化温度测试:将10g暂堵剂样品放入洁净干燥的具塞量筒内置于恒温水浴锅中,从30℃开始升温,每升温1℃保持5分钟,保温阶段用玻璃棒轻压样品,样品开始软化变形时所对应的水浴锅温度记为暂堵剂的软化温度。测得的本油溶性暂堵剂的软化温度为52℃。

溶解时间测试:向装有100ml煤油的磨口瓶中装入5g暂堵剂样品,用玻璃棒搅拌后置于40℃恒温水浴中并开始计时,待样品全部变为白色结晶颗粒时,加入50ml水,搅拌至完全溶解,停止计时并记为溶解时间。测得的本油溶性暂堵剂的溶解时间为58分钟。

以上各实施例中,离心容器底部均匀分布有直径为3-7mm的圆孔,相对离心力范围为1000g-5000g;转动速率大小可调,通过调节离心容器的转动速率来调整暂堵剂粒径大小,以满足不同地层需求。有机硅改性酚醛树脂或二甲苯改性酚醛树脂均为市售产品。

油溶性暂堵剂在压裂施工中压裂液进入地层之前,按质量比在压裂液中均匀投加5%-6%的该产品。

从以上实验可以看出,本发明提供的暂堵剂的软化温度均在40℃-60℃之间,完全满足现场压裂施工要求;与其它同类产品相比,溶解速率大大提高,压裂施工后能快速溶解,不污染储层。

以上各实施例没有详细叙述的方法和设备结构属本行业的公知常识,这里不一一叙述。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

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