一種高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開發(fā)過程中防砂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]我國疏松砂巖油藏分布廣，儲量豐富。疏松砂巖油藏由于其地層膠結(jié)疏松，生產(chǎn)過程出砂嚴(yán)重，防砂是維持這類油藏正常生產(chǎn)主導(dǎo)工藝。目前主要采用復(fù)合防砂，其中化學(xué)防砂主要采用涂敷砂防砂，現(xiàn)場應(yīng)用取得了一定的效果。但存在以下的問題:(1)固化強(qiáng)度較低、滲透性較差。人工井壁強(qiáng)度和滲透性是決定防砂成功與否關(guān)鍵指標(biāo)。其抗折強(qiáng)度2.5MPa左右(60°C、3天)，滲透率30 μ m2左右(氣測)，固化強(qiáng)度較低、滲透性較差，造成涂敷砂單獨應(yīng)用防砂成功率較低68.4%，同時也影響了油井的供液能力。(2)固化溫度高，低溫井防砂效果差。目前疏松砂巖油藏油層溫度比較低，只有50多度，目前涂敷砂用樹脂的軟化點60度，油層溫度低時，不反應(yīng)或反應(yīng)不充分，強(qiáng)度較低，造成低溫油藏防砂效果較差。(3)防砂固化反應(yīng)慢，占井時間長。目前涂敷砂反應(yīng)速度慢，候凝時間長(一般是3天)，一般施工完就搬另一口井，候凝完再搬回來，一次防砂施工要搬兩次家。這樣一方面作業(yè)占井時間長(平均7天)，影響油井開井時率，另一方面增加了作業(yè)成本和勞動強(qiáng)度。
[0003]因此研究開發(fā)一種化學(xué)性能穩(wěn)定、對溫度適應(yīng)性好、高強(qiáng)度、有效期長的高強(qiáng)高滲防砂體系，成為提高防砂成功率，延長防砂有效期，保證油水防砂效果的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于疏松砂巖油藏出砂油井的化學(xué)防砂劑及其制備方法和應(yīng)用，克服原化學(xué)防砂所用的涂敷砂固結(jié)強(qiáng)度低、固化時間長、固化溫度高等問題。
[0005]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的目的之一可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn):
該高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑由如下重量份的原料組成:
支撐劑95?100 ；
膠結(jié)劑3.0?3.5 ；
促進(jìn)劑為所述膠結(jié)劑重量份的0.59ΓΟ.8% ；
固化劑為所述膠結(jié)劑重量份的69Γ8% ；
偶聯(lián)劑為所述膠結(jié)劑重量份的4%飛％。
[0006]所述支撐劑為石英砂，粒徑根據(jù)防砂油層粒度中值5-6倍選擇不同粒度礫石。
[0007]所述膠結(jié)劑為環(huán)氧改性酚醛樹脂。
[0008]所述促進(jìn)劑為納米二氧化硅。
[0009]所述固化劑為酚醛胺固化劑。
[0010]所述偶聯(lián)劑為娃燒偶聯(lián)劑。
[0011]本發(fā)明的目的之二可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn): 制備高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑的方法:先取支撐劑、膠結(jié)劑、促進(jìn)劑、固化劑、偶聯(lián)劑加入到混砂機(jī)中，攪拌混勻，然后加熱至55°C?65°C，固化3(T34h，密封保存即得產(chǎn)品。
[0012]本發(fā)明的目的之三可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn):
本發(fā)明的高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑現(xiàn)場應(yīng)用:一是化學(xué)防砂井提液生產(chǎn)；二是嚴(yán)重套變井防砂，無法采用機(jī)械防砂的井；三是油層溫度較低的油水井防砂。
[0013]本發(fā)明高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑選用石英砂作為支撐劑，粒度根據(jù)防砂油層粒度中值5-6倍選擇不同粒度礫石；樹脂選用環(huán)氧改性酚醛樹脂，其由兩個或兩個以上環(huán)氧基以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族等有機(jī)化合物為骨架并能通過環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)形成有用的熱固性產(chǎn)物的高分子低聚體，含有獨特的環(huán)氧基團(tuán)以及醚鍵、羥基等活性基團(tuán)和極性基團(tuán)，因而具有諸多優(yōu)異的性能，相比酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等，固結(jié)強(qiáng)度更高，耐介質(zhì)性好、固化溫度范圍廣，達(dá)0-180°C ;促進(jìn)劑選用納米二氧化硅；固化劑選用酚醛胺固化劑，其分子結(jié)構(gòu)中含有胺基、羥基、苯環(huán)等基團(tuán)，其具有活性高、可控性好、毒性小，固化物的耐溫性能好的特點；偶聯(lián)劑選用硅烷偶聯(lián)劑，其既具有和支撐劑(石英砂)反應(yīng)的基團(tuán)、又有能與改性環(huán)氧樹脂反應(yīng)的基團(tuán)。
[0014]本發(fā)明針對原化學(xué)防砂所用的涂敷砂固結(jié)強(qiáng)度低、固化時間長、固化溫度高的問題，提出了在原石英砂作為支撐劑的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化配方的技術(shù)思路，開發(fā)了適合在油井上化學(xué)防砂用的高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑及其應(yīng)用技術(shù)。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有明顯的優(yōu)勢和效果:
(I)高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑固化溫度的升高強(qiáng)度逐漸提高，其具有固化時間短、固化反應(yīng)溫度低和固化強(qiáng)度高的特點，當(dāng)固化溫度在50°c時，環(huán)氧改性酚醛樹脂防砂劑24h固結(jié)體的抗折強(qiáng)度可達(dá)3.1MPa,而原涂敷砂24h只有1.4MPa，72h也只有2.6MPa左右。
[0015](2)從高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑砂試樣與原涂敷砂固結(jié)體滲透率對比試驗看，試樣達(dá)到63.5um2，原涂敷砂固結(jié)體僅有33um2。體系中采用了高強(qiáng)度的改性樹脂，樹脂用量降低30%以上，固結(jié)體滲透性明顯較高，有利于化學(xué)防砂井提液生產(chǎn)。
[0016](3)高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑固結(jié)體在5%Na0H溶液中浸泡后的抗折強(qiáng)度下降幅度很大，說明強(qiáng)堿對人工防砂層有弱化作用，應(yīng)盡量避免與強(qiáng)堿接觸，而在污水和煤油中浸泡后的抗折強(qiáng)度變化不大，說明該固結(jié)體對油、水有較好的耐受性。所以，環(huán)氧改性酚醛樹脂防砂劑適用于油水井防砂。
[0017](4)現(xiàn)場15 口化學(xué)防砂井的應(yīng)用效果表明，高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑工藝技術(shù)的成功率高，產(chǎn)液量增加效果顯著，有效期長，提高了化學(xué)防砂井的經(jīng)濟(jì)利用率和防砂效果。
[0018](5)現(xiàn)場實施表明，該技術(shù)與其它類似的技術(shù)比較，投入少，施工工藝簡單，高強(qiáng)高滲化學(xué)防砂劑配制以及懸浮穩(wěn)定性好，易于施工，并且減少了作業(yè)占井時間，降低了勞動強(qiáng)度。
[0019]【具體實施方式】:
實施例1:
取石英砂95g,環(huán)氧改性酹醒樹脂3.0 g,納米二氧化娃0.015 g,酹醒胺固化劑0.18g，硅烷偶聯(lián)劑0.12g，加入到混砂機(jī)中，充分?jǐn)嚢杌靹?，加熱?5°C，固化30h，密封保存，即得聞強(qiáng)聞滲化學(xué)防砂劑。
[0020]實施例2: 取石英砂10g,環(huán)氧改性酹醒樹脂3.5g,納米二氧化娃0.028g,酹醒胺固化劑0.28g,硅烷偶聯(lián)劑0.21g，加入到混砂機(jī)中，充分?jǐn)嚢杌靹颍訜嶂?5°C，固化34h，密封保存，即得聞強(qiáng)聞滲化學(xué)防砂劑。
[0021]實