一种稀油井固砂剂及制备方法与流程

文档序号:32835716发布日期:2023-01-06 18:15阅读:140来源:国知局

1.本发明涉及一种稀油井固砂剂及其制备方法,属于采油工程领域。


背景技术:

2.辽河油田油井出砂问题比较严重,油井出砂后一般采用人工井壁、压裂防砂或井筒内筛管防砂等方法进行处理,这些方法施工复杂、措施费用高。以往应用的树脂固砂剂,是由酚醛树脂改性制成,由于树脂粘度大、浓度高,直接泵入地层固砂效果并不理想,需要采用复杂的施工工艺,不但增加了固砂成本,而且存在易燃易爆的安全隐患。


技术实现要素:

3.为了解决稀油井出砂问题,本发明提出如下技术方案:一种稀油井固砂剂及制备方法,所述的固砂剂包括:乙烯基酯型不饱和聚酯树脂、固化剂、促进剂、偶联剂、分散剂及解堵剂;
4.进一步的,所述的乙烯基酯树脂为一系列新型树脂,可为丙烯酸环氧树脂。
5.进一步的,所述的固化剂可为过氧化甲乙酮。
6.进一步的,所述的促进剂,可为异辛酸钴溶液。
7.进一步的,所述偶联剂可为γ-氨丙基三乙氧基硅烷,即kh550。
8.进一步的,所述的解堵剂可为盐酸溶液,浓度(质量比)为10%~ 12%。
9.进一步的,所述的丙烯酸环氧树脂、固化剂、促进剂、偶联剂的质量比为1000:(1~2.5):(1~2.5):(2.0~5.0)。
10.进一步的,所述的固砂剂:分散剂:丙烯酸环氧树脂质量比100: (85~75):(15~25)。
11.一种稀油井固砂剂的制备方法,该方法包括如下步骤:
12.a、在丙烯酸环氧树脂中加入促进剂异辛酸钴溶液,并搅拌10min;
13.b、加入固化剂过氧化甲乙酮,搅拌10min;
14.c、将分散剂投入密闭混合机中,搅拌3min,投入步骤b混合溶液,混合15min;
15.d、将步骤c中的混合物投入烘箱中,40℃烘干2h;
16.e、将步骤d中的混合物再次投入密闭混合机中,搅拌3min;投入偶联剂γ-氨丙基三乙氧搅拌15min,出料,制得成品。
17.有益效果:本发明提供了一种稀油井固砂剂及制备方法,在简化注入步骤的同时、降低成本、提高安全性,解决了固砂剂因施工不当造成的油层堵塞问题;本发明提供了该种固砂剂的制备方法,施工简单、便于安全操作,利于推广使用;该稀油井固砂剂现场应用26井次,措施成功率100%,防砂有效率80%以上,现场实验得到了良好的防砂效果。
具体实施方式
18.下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述:以此为例对本技术做进一步
的描述说明。
19.实施例1
20.所述稀油井固砂剂由乙烯基酯型不饱和聚酯树脂、固化剂、促进剂、偶联剂、分散剂、解堵剂组成。其中乙烯基酯型不饱和聚酯树脂起到粘接地层砂的作用,并在促进剂和固化剂的作用下,发生固化反应,并形成一定的强度,固结住原本松散的地层砂,避免了地层砂随着液体流入井底。偶联剂4对地层砂亲和能力强,有利于粉末状固砂剂滞留吸附在地层砂表面,提高乙烯基酯型不饱和聚酯树脂1与地层砂的亲和能力,进而提高固砂剂与地层砂胶结强度。分散剂作为携带树脂的中介物,能够使树脂均匀分散、悬浮在清水中,利于泵送;并在树脂胶结地层砂过程中起到连接搭桥作用。
21.乙烯基酯型不饱和聚酯树脂为一系列新型树脂,本发明可以优选为丙烯酸环氧树脂。其为透明液体,酸值≥18,固含量≥65%,粘度(25℃、pa.s)0.4-0.7,凝胶时间(25℃、min)3-6,干燥时间(25℃、 h)表干≤2、实干≤24。在固砂剂中含量为5%-40%(质量比),可以优选为15%-25%(质量比)。
22.固化剂与促进剂有不同的体系,本发明选用过氧化甲乙酮与异辛酸钴溶液,固化剂2与促进剂3在树脂中含量均为1
‰‑
2.5

,可以优化为1.5


23.偶联剂4选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷,即kh550。在树脂中含量为2.0
‰‑
5.0

,可以优化为3.0


24.分散剂5可以采用碳酸钙、氧化铝、二氧化硅、硅酸钙、硫酸钙等粉体,粒径为300目-1000目,本发明优选轻质碳酸钙粉末,粒径为600目-800目。在固砂剂中含量为60%-95%(质量比),可以优化为75%-85%。
25.本固砂剂关键点之一是将分散剂引入树脂固砂体系,采用清水携带,泵送简单;另外分散剂在固砂剂中占据60%以上的组分,与作为树脂添加剂使用时用量及功能不同;同时它降低了树脂使用量,进而降低了措施成本。
26.第二个关键点是所采用的促进剂与固化剂用量,低于该种树脂常规用量的10倍以上,大大延长固化时间,保证施工顺利、安全。另一个关键点在于:所有的固砂剂都会造成施工层堵塞,特别是设计或施工不当时堵塞会直接造成油井产量急剧下降,这种固砂剂具有降低堵塞率甚至完全解除堵塞的能力。解除方法是向施工地层注入盐酸水溶液,一般注入浓度(质量比)为5%-15%,注入量为1至5个孔隙体积。
27.本发明还提供了固砂剂的制备方法。
28.制备工艺分为五个步骤,即树脂与促进剂混合,树脂+促进剂与固化剂混合,树脂+促进剂+固化剂与分散剂混合,树脂+促进剂+固化剂+分散剂的干燥,树脂+促进剂+固化剂+分散剂与偶联剂混合。以下为一制备实例。
29.a、取40kg丙烯酸酯环氧树脂加入0.06kg异辛酸钴溶液,搅拌 10min。
30.b、将0.06kg过氧化甲乙酮投入步骤a的混合溶液中,搅拌10min。
31.c、将160kg轻质碳酸钙投入密闭混合机中,搅拌3min,投入步骤b的混合溶液中,充分混合15min。
32.d、将步骤c的混合物投入烘箱中,40℃烘干2h。
33.e、将步骤d的混合物再次投入密闭混合机中,搅拌3min,投入γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.12kg,搅拌15min,出料,制得成品。
34.该固砂剂的注入方式为:前置液-固砂剂水溶液-顶替液,在固砂剂施工过程中,一般要选用洗油剂作为前置液,清洗地层砂表面原油,这有助于提高固砂剂胶结地层砂的强度,延长固砂剂防砂有效期。洗油剂种类很多,具体施工时可根据措施地层的原油特性先用;在曙光油田根据原油特性选用的洗油剂为α-烯烃磺酸钠,将其配制成3%-6%水溶液,根据处理地层厚度不同,注入量为12m3-20m3。
35.固砂剂水溶液为现场配置,配置浓度一般为2%-15%,优选为 3%-8%,注入量根据措施层厚度及出砂情况确定,一般用量为1t-3t。顶替液为清水,用量与井口至地层管柱的空间体积相当。
36.本固砂剂胶结强度≥1.0mpa,固化温度≥40℃,固化时间≥24h。与单一注入树脂固化地层砂的防砂比较,本发明注入简单,安全性强,地层堵塞风险低,成本低,利于推广使用。
37.以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护。
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