一種固井液體系及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種固井液體系及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來國外哈里伯頓公司研發(fā)出一種WellLock環(huán)空密封樹脂，在固井時與前置 液配合使用，提高膠結(jié)強度，或者用于擠水泥修補作業(yè)，恢復(fù)井眼完整性。但其成本較高，綜 合性能還不足以完全代替水泥用于固井作業(yè)。目前國內(nèi)仍然只是將樹脂作為油井水泥的一 類外加劑使用，沒有脫離硅酸鹽水泥體系，或者將樹脂用于堵漏等井下作業(yè)，尚未替代水泥 用于固井。
[0003]硅酸鹽水泥是一種易收縮的脆性材料，注入井下環(huán)形空間后，后期射孔及壓裂施 工易破壞硅酸鹽水泥石的整體性，其本體易產(chǎn)生微環(huán)隙、微裂縫，導(dǎo)致無法達到后期儲層改 造的目的，且易導(dǎo)致套管與井壁形成的環(huán)形無法實施有效密封，從而形成井口持續(xù)帶壓冒 氣現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的用于固井作業(yè)的硅酸鹽水泥體系易產(chǎn)生微環(huán)隙、微裂 縫，導(dǎo)致無法達到后期儲層改造的目的，且易導(dǎo)致套管與井壁形成的環(huán)空無法實施有效密 封，從而形成井口持續(xù)帶壓冒氣現(xiàn)象等問題。
[0005] 為此，本發(fā)明提供了一種固井液體系，由以下重量份的組分組成：
[0006] 熱固性樹脂100份，固化劑0. 4~16份，骨架填充材料40~50份，穩(wěn)定劑2. 5~ 5份，清水30~50份。
[0007]所述熱固性樹脂是100份、固化劑是10份，骨架填充材料是40份，穩(wěn)定劑是3份， 清水是40份。
[0008]所述的熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂、不飽和聚酯中的一種或幾種 組合。
[0009]所述的固化劑為脂肪族胺類、芳族胺類、酰胺基胺類中的一種或幾種組合。
[0010] 所述的骨架填充材料為石英砂、重晶石、鐵礦粉中的一種或幾種組合。
[0011] 所述的穩(wěn)定劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯共聚物一種或幾種組 合。
[0012] -種固井液體系的制備方法，所述的固井液體系及其重量配比包括熱固性樹脂 100份，固化劑〇. 4~16份，骨架填充材料40~50份，穩(wěn)定劑2. 5~5份，清水30~50 份，
[0013] 具體步驟如下：
[0014] (1)將熱固性樹脂和清水均加到攪拌漿杯中，在每分鐘4000轉(zhuǎn)的速度下，在20s內(nèi) 依次將固化劑、骨架填充材料、穩(wěn)定劑加入攪拌漿杯中；
[0015] (2)在每分鐘14000轉(zhuǎn)的速度下，攪拌40s~50s，完成固井液體系的制備；
[0016] 上述原料的加入量均按配方量加入。
[0017] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點：
[0018] 本發(fā)明提供的固井液體系，該體系耐強酸、堿腐蝕，密度范圍1. 10g/cm3~1. 90g/ cm3,固化時間在30°C~120°C的溫度區(qū)間可調(diào)可控，沉降穩(wěn)定性小于0. 02g/cm3, 24h強度不 低于14MPa，膠結(jié)強度大于2. 5MPa，滲透率為0;收縮率為0;彈性模量3GPa~8GPa，且固化 體完整性好，使用固井液體系封固儲層，固井作業(yè)時，固井液體系批混后注入填充環(huán)空，儲 層與儲層之間利用固井液體系實施有效密封。由于固井液體系屬于零滲透率、高彈性材料， 強度高于硅酸鹽水泥石，分層壓裂作業(yè)時，提高了各儲層之間的有效密封，防止了環(huán)空帶壓 現(xiàn)象，同時可以達到油氣井儲層改造目的。該項技術(shù)適用于溫度為30°C~120°C的油氣井 固井作業(yè)，作為硅酸鹽水泥替代材料使用，具有良好的密封作用，其應(yīng)用前景良好。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合實施例進一步對一種固井液體系及其制備方法進行詳細的說明。
[0020] -種固井液體系，由以下重量份的組分組成：
[0021] 熱固性樹脂100份，固化劑0. 4~16份，骨架填充材料40~50份，穩(wěn)定劑2. 5~ 5份，清水30~50份。
[0022] 所述熱固性樹脂是100份，固化劑是10份，骨架填充材料是40份，穩(wěn)定劑是3份， 清水是40份。
[0023] 所述的熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂、不飽和聚酯中的一種或幾種 組合。
[0024] 所述的固化劑為脂肪族胺類、芳族胺類、酰胺基胺類中的一種或幾種組合。
[0025] 所述的骨架填充材料為石英砂、重晶石、鐵礦粉中的一種或幾種組合。
[0026] 所述的穩(wěn)定劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸酯共聚物一種或幾種組合。
[0027] -種固井液體系的制備方法，所述的固井液體系及其重量配比包括熱固性樹脂 100份，固化劑〇. 4~16份，骨架填充材料40~50份，穩(wěn)定劑2. 5~5份，清水30~50 份，
[0028] 具體步驟如下：
[0029] (1)將熱固性樹脂和清水均加到攪拌漿杯中，在每分鐘4000轉(zhuǎn)的速度下，在20s內(nèi) 依次將固化劑、骨架填充材料、穩(wěn)定劑加入攪拌漿杯中；
[0030] (2)在每分鐘14000轉(zhuǎn)的速度下，攪拌40s~50s，完成固井液體系的制備；
[0031] 上述原料的加入量均按配方量加入。
[0032] 本發(fā)明依據(jù)熱固性樹脂固化機理，主要從熱固性樹脂、配套外加劑、骨架填充材料 優(yōu)選三個方面綜合考慮，制備一種滿足溫度30°C~120°C的油氣井固井施工作業(yè)的固井液 體系，力學(xué)性能均優(yōu)于常規(guī)硅酸鹽水泥，射孔壓裂施工不會影響環(huán)空封固材料的完整性。由 于熱固樹脂屬于零滲透率、高彈性材料，強度高于硅酸鹽水泥石，分層壓裂作業(yè)時，提高了 各儲層之間的有效密封，防止了環(huán)空帶壓現(xiàn)象，同時可以達到油氣井儲層改造目的。
[0033] 實施例1 :
[0034] 按照表1提供原料的重量配比進行制備，選用熱固性樹脂100份，清水40份，骨架 填充材料40份，固化劑0. 4份，穩(wěn)定劑2. 5份，選料結(jié)束后，按照以下步驟進行制備：
[0035] (1)將100份熱固性樹脂和40份清水均加到攪拌漿杯中，在每分鐘4000轉(zhuǎn)的速度 下，在20s內(nèi)依次將0. 4份固化劑、40份骨架填充材料、2. 5份穩(wěn)定劑加入攪拌漿杯中；
[0036] (2)在每分鐘14000轉(zhuǎn)的速度下，攪拌40s~50s，完成固井液體系的制備，將固井 液體系倒入養(yǎng)護模塊中進行固井作業(yè)的實驗?zāi)M，具體的是將固井液體系放入高溫養(yǎng)護箱 進行70°C養(yǎng)護，形成固化體，測試固化體24小時內(nèi)的強度，具體的強度和楊氏模量如表2所 不。
[0037] 具體的，固井液體系的配方表如表1所示：
[0038]
[0039] 表2本發(fā)明的實施例的固井液體系的主要性能表：
[0040]
[0041] 本實施例中選用的熱固性樹脂是環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂、不飽和聚酯中的 一種或幾種的組合，固化劑是脂肪族胺類、芳族胺類、酰胺基胺類中的一種或幾種組合，骨 架填充材料是石英砂、重晶石、鐵礦粉中的一種或幾種組合，穩(wěn)定劑是聚丙烯酰胺、聚乙烯 吡咯烷酮、丙烯酸酯共聚物一種或幾種組合。
[0042] 該體系耐強酸、堿腐蝕，密度范圍1. 10g/cm3~1. 90g/cm3,固化時間在30°C~ 120°C的溫度區(qū)間可調(diào)可控，沉降穩(wěn)定性小于0. 02g/cm3, 24h強度不低于14MPa，膠結(jié)強度大 于2. 5MPa，滲透率為0 ;收縮率為0 ;彈性模量3GPa~8GPa。
[0043] 實施例2 :
[0044] 按照表3提供原料的重量配比進行制備，選用熱固性樹脂100份，清水30份，骨架 填充材料40份，固化劑4