CN101353570B - 一种稠油热采高温矿渣封堵剂及在注蒸汽开采油田中的应用 - Google Patents
一种稠油热采高温矿渣封堵剂及在注蒸汽开采油田中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种稠油热采注蒸汽井矿渣封堵剂，它是由下列组分配制而成：悬浮分散剂5-10％、矿渣10-40％、水化激活剂0.3-2.0％、缓凝剂0.5-3.0％、增强剂0.5-2.0％，其余为水。该封堵剂具有良好的悬浮稳定性，初始粘度低，易泵注，耐高温，固化强度高等特点，能够满足稠油蒸汽开采油藏封堵汽窜通道的要求。该封堵剂配制简单、施工方便，安全可靠，成本低，封堵强度高，已在稠油蒸汽开采油藏应用20多井次，取得了良好的封堵效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种稠油热采注蒸汽井矿渣封堵剂，特别适用于稠油热采注蒸汽井中封堵汽窜通道的一种稠油热采注蒸汽井矿渣封堵剂。
背景技术
在稠油注蒸汽开采过程中，由于地层的非均质性，以及高温蒸汽的指进等原因，注入的蒸汽在地层中形成窜进通道，发生汽窜现象，影响注蒸汽的效果及注入蒸汽的利用率。已往所用的主要为水泥类和有机树脂类的封堵剂，对高渗透层的汽窜通道进行封堵，改善了稠油注蒸汽开采油藏的开发效果。高炉矿渣是炼钢过程产生的废渣，主要组成为CaO、SiO2和Al2O3，比表面积较大，密度较油井水泥低，在激活剂作用下促使发生水化、硬化直至完全凝固，通过高温缓凝剂延缓和调节凝固时间，适应高温地层注入及施工，固化后强度高，耐高温，可作为稠油注蒸汽井的高温封堵剂。
发明内容
本发明提供了一种悬浮稳定性好，流变性好，凝固强度高，耐高温，封堵效果好，成本低的高温矿渣封堵剂，用于封堵稠油蒸汽开采油藏中的汽窜通道。
本发明通过以下方案实现：
本发明由下列组分组成：悬浮分散剂5～10％、矿渣10～40％、水化激活剂0.3～2.0％、缓凝剂0.5～3.0％、增强剂0.5～2.0％，其余为水。矿渣为钢铁工业产生的高炉矿渣，粒径为5～15微米，使用浓度为10～40％；悬浮分散剂为粘土或蒙脱土，采用的是油田钻井用的膨润土，使用浓度为5～10％；水化激活剂为氢氧化钠，使用浓度为0.3～2.0％；缓凝剂为硼砂，使用浓度为0.5～3.0％；增强剂为氯化钙，使用浓度为0.5～2.0％。
本发明采用的矿渣为炼钢过程中产生的高炉矿渣，悬浮分散剂为钻井上用的膨润土，它可使工业矿渣具有良好的悬浮稳定性，加入激活剂氢氧化钠促使矿渣水化凝固，加入高温缓凝剂硼砂可以延缓凝固时间，确保现场施工顺利实施，加入增强剂氯化钙可提高固化强度，能够满足在稠油注蒸汽开采油藏中封堵汽窜通道的要求。
本发明将矿渣悬浮分散，在激活剂作用下促使发生水化、硬化直至完全凝固，通过高温缓凝剂延缓和调节凝固时间，适应高温地层注入及施工，固化后强度高，耐高温，可作为稠油注蒸汽井的高温封堵剂，能够满足在稠油注蒸汽开采油藏中封堵汽窜通道的要求。
本发明使用的高炉矿渣的比表面积较大，密度较油井水泥低，具有良好的悬浮稳定性，流变性好，配制简单、施工方便，作业成本低，适宜工业化推广应用。
本发明矿渣封堵剂已应用于稠油热采注蒸汽油藏的高温封堵措施20多井次，措施成功率为100％。本发明有效地利用了矿渣，通过现场应用，取得了良好的应用效果，实现了本发明的目的。
具体实施方式
下面给出本发明的实施例及性能效果。
本发明可根据油水井的具体井况和条件实施，可以在专门的配液站配制，然后由罐车拉运到井场施工；也可以在现场用移动式配液罐配制，然后用水泥泵车直接注入地层，再用顶替液替入地层后，关井候凝。封堵剂的配制方法是，先将膨润土分散于水中搅拌，充分水化后，加入工业矿渣，搅拌均匀后，依次加入氢氧化钠、氯化钙和硼砂。
实施后，产生以下性能：
(1)高温封堵剂具有良好的悬浮稳定性，析水＜3％(8小时内)；
(2)在150-300℃条件下，固化时间：8～36h；
(3)高温封堵剂流变性好，初始粘度：20～28s(马氏漏斗粘度计)。
(4)高温封堵剂的抗压强度：0.8～1.5MPa。
(5)高温封堵剂的密度：1.10～1.35g/cm3
实施方式一：膨润土6～8％、矿渣20～30％、氢氧化钠0.5～1.0％、硼砂0.5～2.0％、氯化钙0.5～1.0％，其余为水。所有的用量都是重量百分比。
实施方式二：膨润土8％、矿渣30％、氢氧化钠0.5％、硼砂1.0％、氯化钙0.6％，其余为水。所有的用量都是重量百分比。
本发明矿渣封堵剂已应用于新疆油田稠油热采注蒸汽油藏的高温封堵措施20多井次，从现场应用来看，堵剂配制简单、性能稳定、施工方便。堵剂用量基本在15～200m3之间，具体用量可根据各井的具体情况作相应调整。施工时的注入压力一般在2～10MPa之间，施工成功率为100％。本发明有效地利用了矿渣，现场应用取得了良好的封堵效果，实现了本发明的目的。
Claims (2)
1.一种稠油热采注蒸汽井矿渣封堵剂，其特征在于由下列组分配制而成：悬浮分散剂5-10％、矿渣10-40％、水化激活剂0.3-2.0％，缓凝剂0.5-3.0％、增强剂0.5-2.0％，其余为水，所有的用量都是重量百分比，其特征在于悬浮分散剂为膨润土，使用浓度为5-10％，水化激活剂为氢氧化钠，使用浓度为0.3-2.0％，缓凝剂为硼砂，使用浓度为0.5-3.0％，增强剂为氯化钙，使用浓度为0.5-2.0％，矿渣为炼钢过程中产生的高炉矿渣，其粒径5-15微米，使用浓度为10-40％。
2.一种稠油热采高温矿渣封堵剂在稠油注蒸汽开采油藏注蒸汽井中的应用，其特征在于：所述的封堵剂是应用在稠油注蒸汽开采油藏注蒸汽井，封堵汽窜通道。
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