專利名稱：耐高溫固砂劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐高溫固砂劑及其制備，更具體地說涉及一種以有機硅化合物為有效成份的組合物。
世界各國石油資源中稠油蘊藏量相當高，而稠油的開采中通常采用高溫蒸汽吞吐進行熱采。由于地層砂顆粒細小，在進行高溫熱采時，地層砂很容易隨稠油一起被攜帶到井筒，從而經(jīng)常引起卡泵、砂埋油層，導致停機、停產(chǎn)，嚴重影響了油井正常生產(chǎn)。防止地層砂流入到井筒的方法有機械方法和化學方法。CN1073468A和CN1084305A文獻公開的固砂劑、油砂膠結(jié)劑即是化學方法的例子。這兩份文獻中，固砂劑的有效成份都是正硅酸酯類化合物，其主要缺點是，需用有機硅胺催化劑，而這類催化劑價格昂貴，一般在15萬元/噸左右另外，正硅酸酯類Si(OR)4含有4個可被水解的官能團，在地層水解 結(jié)構(gòu)單元，與地層砂膠結(jié)后，在井下高溫高壓和復雜的地質(zhì)油質(zhì)條件下，因最終逐漸分解為硅酸(H4SiO4)而失去固砂能力，縮短了有效期。
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺點，提供一種新的固砂劑和制備方法。
本發(fā)明固砂劑包括固砂有效成份A、引發(fā)劑B、溶劑、載體C和分散劑D。其中，A是一種有機硅化合物，烷基或苯基三烷氧基硅烷，或者是線狀或環(huán)狀縮合物；通常為液體，而其通式為R-Si(OR’)3 或 (環(huán)狀物)，式中，R為烷基或芳基，如甲基CH3-，乙基CH3CH2-，丙基C3H7-，...，苯基C6H5-等；R’為烷基，如甲基CH3-、乙基CH3CH2-、丙基C3H7-，....，等；n＝0-30，m＝3-6；在地層中，烷氧基OR’被水解掉，以高分子形式與地層砂結(jié)合成類如 的結(jié)構(gòu)單元，其中，K為有機硅化合物的硅原子或地層砂表面的硅原子。因含有硅-碳鍵(Si-C)，在復雜的地質(zhì)條件下難以被分解為硅酸(H4SiO4)，因而可延長使用有效期。
B是偶氮化合物或有機過氧化物。如偶氮二異丁腈(ABN)，過氧化苯甲酰，過氧化苯甲酰叔丁酯(TPB)，過氧化氫二異丙苯，過氧化二碳酸二異丙酯(IPP)，過氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯(EHP)，過氧化二碳酸雙(2-苯基乙氧基酯(BPPD)，過氧化二碳酸二環(huán)己酯(DCPD)等。引發(fā)劑的作用是使硅上的烷基進一步聚合成高分子。B多為固體。
B在使用時需配以非極性有機溶劑，所述溶劑是下列之一，或者一種以上任意比例的組合二甲苯，煤油，柴油，鄰苯二甲酸二甲酯，液體石蠟，真空泵油。
C為固體氫氧化鈣Ca(OH)2、碳酸鈣CaCO3、氧化鈣CaO其中之一或一種以上任意比例的組合，粒度以250-300目為佳。載體的作用是將固砂劑的各個成份混合均勻成固體顆粒便于運輸和使用。
D分散劑是下列之一或一種以上任意比例的組合亞甲基雙甲基萘磺酸鈉(MF)，脫糖木質(zhì)素磺酸鈉(M～9)，亞甲基芐基萘磺酸鈉(CNF)，脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷(WA)，烷基聯(lián)苯醚的磺酸鹽(DAS)，亞甲基雙萘磺酸鈉(MF)。分散劑的作用是有利于有機硅化合物A在溶液中分散，并且在應用時便于迅速擴散到地層砂粒表面。
以上各組份的重量比如下A∶B∶溶劑∶C∶D＝1～20∶0.1～3∶2～15∶10～80∶0.5～8。
本發(fā)明固砂劑的制備方法包括如下步驟1.按比例各好250-300目的載體C，將A按比例噴灑到載體C中，拌勻；2.按比例加入分散劑D，拌勻；3.按比例將溶劑與引發(fā)劑B混勻，加入上述混合物中拌勻即可。
以上制備均在常溫常壓條件下進行。
本發(fā)明固砂劑為白色粉末狀組合物，工業(yè)生產(chǎn)中可過篩為一定顆粒度后密封于塑料袋中，外加一層編織袋入庫待用。本發(fā)明的固砂劑適用于200℃以上高溫熱采油井，以及其他需固砂的行業(yè)，如翻砂、鋪路等，該固砂劑有效期長，各組份均為通用工業(yè)品，不含昂貴的催化劑，制備工藝簡單，生產(chǎn)過程無污染，使用方便，適用工業(yè)化生產(chǎn)。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1.
在20℃和常壓下，將6克甲基三乙氧基硅烷，滴加到由5克碳酸鈣和25克氫氧化鈣復合成的固體載體中，攪拌均勻加入0.8克分散劑亞甲基雙甲基萘磺酸鈉，攪拌均勻；最后加入3克柴油和0.6克過氧化苯甲酰引發(fā)劑的混合液，攪拌均勻，最后得到乳白色粉末狀的耐高溫固砂劑。實施例2.
步驟如實施例1所述，所不同的是制備條件為30℃、常壓下，配方為A苯基三乙氧基硅烷8克，C碳酸鈉10克和氫氧化鈉20克的組合，D脫糖木質(zhì)素磺酸鈉0.8克，溶劑機油3克與鄰苯二甲酸二丁酯0.5克的組合，B過氧化碳酸二環(huán)己酯0.7克。實施例3.
步驟及制備條件同實施例1，所不同的是配方如下A甲基三乙氧基硅烷低聚物5克，C碳酸鈉5克和氫氧化鈉20克的組合，D亞甲基雙萘磺酸鈉0.6克，溶劑煤油2克與柴油0.5克的組合，B偶氮二異丁腈0.5克。
權(quán)利要求
1.一種固砂劑組合物，其特征在于，包括有效成份A、引發(fā)劑B、溶劑、載體C和分散劑D；其中，A是一種有機硅化合物，烷基或苯基三烷氧基硅烷，或是其線狀或環(huán)狀縮合物；通式為R-Si(OR’)3或 或 (環(huán)狀物)，式中，R為烷基或芳基，R’為烷基，n＝0-30，m＝3-6；B是偶氮化合物或有機過氧化物；溶劑為非極性有機溶劑；C為氫氧化鈣Ca(OH)2、碳酸鈣CaCOa、氧化鈣CaO其中之一或組合；D是下列之一或一種以上任意比例的組合亞甲基雙甲基萘磺酸鈉(MF)，脫糖木質(zhì)素磺酸鈉(M-9)，亞甲基芐基萘磺酸鈉(CNF)，脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷(WA)，烷基聯(lián)苯醚的磺酸鹽(DAS)，亞甲基雙萘磺酸鈉(MF)；上述各組份的重量百分比為A∶B∶溶劑∶C∶D＝1～20∶0.1～3∶2～15∶10～80∶0.5～8。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述引發(fā)劑B是下列之一(a)偶氮二異丁腈，(b)過氧化苯甲酰，(c)過氧化苯甲酰叔丁酯，(d)過氧化氫二異丙苯，(e)過氧化二碳酸二異丙酯，(f)過氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯，(g)過氧化二碳酸雙(2-苯基乙氧基)酯，(h)過氧化二碳酸二環(huán)己酯。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述溶劑是下列之一，或者一種以上任意比例的組合(a)二甲苯，(b)煤油，(c)柴油，(d)鄰苯二甲酸二甲酯，(e)液體石蠟，(f)真空泵油。
4.一種如權(quán)利要求1所述組合物的制備方法，其特征在于，制備步驟如下在常溫、常壓條件下(1)按比例備好載體C，將A按比例噴灑到載體C中，拌勻；(2)按比例加入分散劑D，拌勻；(3)按比例將溶劑與引發(fā)劑B混勻，然后加入上述混合物中拌勻即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐高溫固砂劑及其制備。包括烷基或苯基三烷氧基硅烷或其線狀、環(huán)狀縮合物為有效成分A，偶氮化合物或有機過氧化物作引發(fā)劑B，加以非極性有機溶劑，以氫氧化鈣、碳酸鈣、氧化鈣其中之一或其組合為載體C，并加入分散劑D，各組分重量百分比為A∶B∶溶劑∶C∶D＝1～20∶0.1～3∶2～15∶10～80∶0.5～8；制備方法在常溫常壓下按比例進行復配即可；本發(fā)明的固砂劑耐高溫，有效期長，制備工藝簡單，使用方便。
文檔編號E21B33/10GK1116269SQ95110410
公開日1996年2月7日 申請日期1995年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月13日
發(fā)明者張桐義, 林吉茂, 王軍榮, 李干佐, 張宏昌, 張化圣 申請人:遼河石油勘探局興隆臺采油廠, 山東大學