CN103387825B - 一种分枝井夹壁墙固化液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分枝井夹壁墙固化液及其制备方法。本发明提供的固化液其由下述质量份的组分组成：改性环氧呋喃树脂10～20份；有机胺固化剂15～30份；和稀释剂50～75份；所述改性环氧呋喃树脂为按照如下方法制备：在环氧呋喃树脂的溶液中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸在引发剂的引发作用下经溶液聚合即得所述改性环氧呋喃树脂。本发明具有如下有益效果：本发明的固化液体系本身粘度低（小于30mPa.s），便于施工过程中注入地层；本发明的固化液体系可实现单液法注入地层，并具有一定的施工适应时间，保障井下安全施工；本发明的固化液体系注入填砂管制得的固结体抗压强度高，达到10MPa以上，能够保证分枝井夹壁墙的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种分枝井夹壁墙固化液及其制备方法，属于油田化学应用领域。
背景技术
目前，在疏松砂岩稠油油藏的开发过程中，埋藏较浅的疏松砂岩因为压实成岩作用差，储层胶结疏松，在钻井过程中，分枝井眼和主井眼连接处的井壁容易失稳，导致整个分枝井眼被埋，失去分枝井眼的作用。为保证最大泄油面积，在分枝井开发中很少采用下套管固井和机械支撑等完井方法解决上述问题，所以，对于稠油油藏开发，研究分枝井夹壁墙固化技术就显得十分必要。
化学固砂技术是利用化学药剂把疏松砂岩地层的砂砾或充填到地层的砂石胶结起来，稳定地层结构或形成具有一定强度和渗透率的人工井壁，从而固结地层流砂达到防止地层出砂的目的。化学固砂技术以其工艺简单、井筒内不留机具等特点受到石油工作者的青睐。利用化学固化技术提高分枝井夹壁墙处岩石强度，可以解决分枝井夹壁墙的稳定问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种分枝井夹壁墙固化液及其制备方法。
本发明所提供的一种分枝井夹壁墙固化液，其由下述质量份的组分组成：
改性环氧呋喃树脂 10～20份；
有机胺固化剂 15～30份；和
稀释剂 50～75份；
所述改性环氧呋喃树脂为按照如下方法制备：
在环氧呋喃树脂的溶液中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）在引发剂的引发作用下经溶液聚合即得所述改性环氧呋喃树脂。
上述的分枝井夹壁墙固化液中，用正丁醇和乙二醇丁醚的混合物溶解所述环氧呋喃树脂得到所述环氧呋喃树脂的溶液，正丁醇和乙二醇丁醚的质量可为1：1。
上述的分枝井夹壁墙固化液中，所述引发剂可为过氧化苯甲酰（BPO）。
上述的分枝井夹壁墙固化液中，所述引发剂的用量为所述环氧呋喃树脂的质量的1.0%～3.0%。
所述溶液聚合的温度可为100℃～110℃，如105℃，时间可为3.0～3.5小时，如3.0h。
上述的分枝井夹壁墙固化液中，所述有机胺固化剂可为式Ⅰ和/或式Ⅱ所示化合物；
H2NR1-（OR2）x-NH2 R3-NH2
式Ⅰ 式Ⅱ
式Ⅰ中，R1和R2为含有1～10个碳原子数的亚烷基；x为1～30之间的自然数；
式Ⅱ中，R3为含有1～24个碳原子数的烷基。
上述的分枝井夹壁墙固化液中，所述稀释剂可为氯化钠水溶液，其质量浓度可为20%～30%。
上述的分枝井夹壁墙固化液中，所述改性环氧呋喃树脂、所述有机胺固化剂与所述稀释剂的质量比可为20：30：50或10：15：75。
本发明还进一步提供了所述固化液的制备方法，包括如下步骤：将所述改性环氧呋喃树脂、所述有机胺固化剂和所述稀释剂按照所述质量份数进行混合，经搅拌即得所述固化液。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明的固化液体系本身粘度低（小于30mPa.s），便于施工过程中注入地层；
2、本发明的固化液体系可实现单液法注入地层，并具有一定的施工适应时间，保障井下安全施工；
3、本发明的固化液体系注入填砂管制得的固结体抗压强度高，达到10MPa以上，能够保证分枝井夹壁墙的稳定。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、制备固化液
（1）制备改性环氧呋喃树脂
用正丁醇和乙二醇丁醚组成的混合溶剂（质量比1：1）预溶解环氧呋喃树脂，保证，置于装有搅拌器、恒压漏斗、冷凝管和氮气导管的四口瓶中，升温至105℃，加入总量的1/2的BPO（过氧化苯甲酰）的丙酮溶液（BPO的质量浓度为10%），反应30min；将AMPS（2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸）溶解于水中，在1h内缓慢滴加进四口瓶中，继续保温30min，其间分两次加入剩下的BPO溶液，继续反应1.0h。反应结束后得淡黄色透明粘稠的溶液，即为AMPS改性环氧呋喃树脂溶液，去除溶剂即得改性环氧呋喃树脂。
上述过程中，BPO的用量为环氧呋喃树脂的质量的2.5%。
（2）制备固化液
取20克上述制备的改性环氧呋喃树脂加入烧杯中，称取30克H2N-C8H16-（OC2H4）6-NH2加入烧杯中和改性环氧呋喃树脂混合均匀，在搅拌条件下向混合后的产物中加入50g浓度为30%的氯化钠水溶液，2000转/分条件下搅拌10分钟即为固化液。
实施例2、制备固化液
（1）制备改性环氧呋喃树脂
改性环氧呋喃树脂制备方法同实施例1中的步骤（1）。
（2）制备固化液
取10克上述制备的改性环氧呋喃树脂加入烧杯中，称取15克月桂胺加入烧杯中和改性环氧呋喃树脂混合均匀，在搅拌条件下向混合后的产物中加入75g质量浓度为30%的氯化钠水溶液，2000转/分条件下搅拌10分钟即为固化液。
采用“填砂注入法”对实例中的固化液体系进行评价。
（1）对实施例1中固化液的粘度随着温度和时间的变化进行考察，结果表明，实施例1制备的固化液在室温下具有较长时间的稳定性，在40℃下安全施工时间大于7h，60℃条件下大于6h，80℃条件下安全施工时间大于5h，能够满足现场施工作业，测试结果如表1所示。
表1实施例制备的固化液的粘度随温度和时间的变化
（2）对填砂管注入实施例1和实施例2制备的固化液后，在一定温度条件下静置固化一段时间后，测试固结体固结性能，结果表明，本发明介绍的固化液体系固化后抗压强度高，能够适合分枝井夹壁墙固化要求，性能测试数据如表2所示。
表2实施例1和实施例2制备的固化液固化后的抗压强度
| 温度 | 固化时间 | 抗压强度MPa | |
| 实施例1 | 40℃ | 24h | 8.8 |
| 实施例1 | 60℃ | 24h | 11.6 |
| 实施例1 | 80℃ | 24h | 16.8 |
| 实施例1 | 60℃ | 48h | 13.4 |
| 实施例2 | 40℃ | 24h | 8.0 |
| 实施例2 | 60℃ | 24h | 10.6 |
| 实施例2 | 80℃ | 24h | 12.0 |
| 实施例2 | 60℃ | 48h | 10.8 |
Claims (7)
1.一种分枝井夹壁墙固化液，其由下述质量份的组分组成：
改性环氧呋喃树脂 10～20份；
有机胺固化剂 15～30份；和
稀释剂 50～75份；
所述改性环氧呋喃树脂为按照如下方法制备：
在环氧呋喃树脂的溶液中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸在引发剂的引发作用下经溶液聚合即得所述改性环氧呋喃树脂。
2.根据权利要求1所述的固化液，其特征在于：用正丁醇和乙二醇丁醚的混合物溶解所述环氧呋喃树脂得到所述环氧呋喃树脂的溶液。
3.根据权利要求1或2所述的固化液，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰。
4.根据权利要求1或2所述的固化液，其特征在于：所述引发剂的用量为所述环氧呋喃树脂的质量的1.0％～3.0％；
所述溶液聚合的温度为100℃～110℃，时间为3.0～3.5小时。
5.根据权利要求1或2所述的固化液，其特征在于：所述有机胺固化剂为式Ⅰ和/或式Ⅱ所示化合物；
H2NR1-(OR2)x-NH2 R3-NH2
式Ⅰ 式Ⅱ
式Ⅰ中，R1和R2为含有1～10个碳原子数的亚烷基；x为1～30之间的自然数；
式Ⅱ中，R3为含有1～24个碳原子数的烷基。
6.根据权利要求1或2所述的固化液，其特征在于：所述稀释剂为氯化钠水溶液。
7.权利要求1-6中任一项所述固化液的制备方法，包括如下步骤：将所述改性环氧呋喃树脂、所述有机胺固化剂和所述稀释剂按照所述质量份数进行混合，经搅拌即得所述固化液。
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