CN103422834A

CN103422834A - 一种油井封堵剂及其应用

Info

Publication number: CN103422834A
Application number: CN2013103016806A
Authority: CN
Inventors: 吕宝强; 慕立俊; 杨晓刚; 毕卫宇; 李志文; 李转红; 达引朋; 薛小佳; 吴江; 吕海燕; 周晓群
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明涉及一种油井封堵剂及其应用。所述封堵剂包括如下质量百分比的组分：氧化镁15-40%、氧化铝5-10%、碳酸钠2.5-10%、聚丙烯酸钠1.5-5%、余量为水。该封堵剂的初始粘度低、易于泵注、固化时间可控、强度高，在一定时间内流动性好，进入封堵目标层后，固化强度高，可满足重新射孔压裂的需要。

Description

一种油井封堵剂及其应用

技术领域

本发明是关于一种油井封堵剂及其应用。

背景技术

低渗透油田在投入开发初期，普遍进行了压裂改造，获得了较好的开发效果。目前多数主力油田都已经进入了中高含水期开发阶段，重复压裂技术作为老油田控水增油的综合治理措施，如何发挥更大的作用是摆在我们面前的重大课题，对中高含水井成功的进行重复压裂，解决好中高含水油田的重复压裂挖潜问题，具有重要的现实意义，为此开发了一种用于重复压裂的永久封堵老裂缝的封堵剂。

目前采用封堵剂主要为化学暂剂和射孔炮眼封堵剂。

CN101311243A针对裂缝性油气层保护的一种化学暂堵剂，其主要成分为超细碳酸钙、植物纤维和氧化沥青，为了防止钻井过程中钻井液滤饼及各种处理剂、岩屑等浸入从而导致油气产量减小和产能下降。

CN1597837A发明了一种用于油水井选择压裂和多缝压裂过程中的缝内暂堵剂，该堵剂的主要成分为骨胶、磺化沥青和胍胶等，适用地层温度为70℃-80℃,缝内暂堵后，可水溶排出。

CN1464173A提供了一种耐高温和耐高矿化度，并具有热稳定性的改性栲胶凝胶封堵剂，达到堵水提高采收率的目的，主要用于水井的施工封堵。

CN1896176A提供了一种封堵射孔炮眼的封堵剂，采用的聚丙烯纤维、超细膨胀水泥、硅酸三钙、活性微晶增强剂和磺化丹宁。该体系施工时需要将封堵剂与水按1∶1.2-1∶1.5混和，形成密度为1.2-1.65g/cm³的浆体，泵注入地层，可以达到封堵低温油层炮眼的作用。解决常规封堵剂漏失量大，固化后界面收缩，对地层适应性和施工安全性差等问题。

本发明不同于油（气）井暂堵和射孔炮眼的封堵剂，其目的是提供一种可用于封堵高含水井老裂缝的无机材料堵剂，该封堵剂的初始粘度低、易于泵注、固化时间可控、强度高，在一定时间内流动性好，进入封堵目标层后，固化强度高，可满足重新射孔压裂的需要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种油井封堵剂，所述封堵剂初始粘度低、易于泵注、固化时间可控、强度高，在一定时间内流动性好，进入封堵目标层后，固化强度高，可满足重新射孔压裂的需要。

本发明的另一目的在于提供所述封堵剂在油井封堵中的应用。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种油井封堵剂，所述封堵剂包括如下质量百分比的组分：氧化镁15-40%、氧化铝5-10%、碳酸钠2.5-10%、聚丙烯酸钠1.5-5%、余量为水。

其中所述百分比以封堵剂总质量为100%计。

根据本发明的具体实施方案，优选所述氧化镁为轻质氧化镁。

氧化镁是裂缝永久封堵剂的主要成分之一，在水中有很好的溶解性，其主要作用是裂缝永久封堵剂固化后起强度作用的主要因素。

氧化铝是裂缝永久封堵剂的主要成分之一，在水中有很好的溶解性，其主要作用是裂缝永久封堵剂固化后起强度作用的主要因素。

碳酸钠是裂缝永久封堵剂的主要成分之一，在水中有很好的溶解性，其主要作用是与氧化镁和氧化铝作用，促使裂缝永久封堵剂固化。

根据本发明的具体实施方案，优选所述聚丙烯酸钠粒径为2mm。

聚丙烯酸钠是裂缝永久封堵剂的主要成分之一，有吸水膨胀特性，其在裂缝永久固化剂中起增加强度的作用。

氧化镁、氧化铝、碳酸钠、聚丙烯酸钠四种主要组分之间是有协同作用的；氧化镁、氧化铝与碳酸钠作用起到增强封堵剂的强度；该封堵剂中如果去掉碳酸钠，仅氧化镁、氧化铝、聚丙烯酸钠时在储层温度下，3h封堵剂没有固化现象；该封堵剂中如果去掉氧化镁或氧化铝，仅碳酸钠、聚丙烯酸钠时在储层温度下，3h封堵剂有固化现象，固化强度偏低；氧化镁和氧化铝的不同密度有利于封堵剂的配制时分散性良好，还可以使得封堵剂的初始粘度低，分散性好，配制方便；聚丙烯酸钠防止封堵剂固化时候的收缩，该封堵剂中如果去掉聚丙烯酸钠，仅氧化镁、氧化铝、碳酸钠时在储层温度下，3h封堵剂有固化现象，没有膨胀现象。

此外，本发明中特定含量的各组分是协同作用达到封堵高含水裂缝，固化后满足重复压裂要求。如果某组分的含量达不到本发明要求的范围，将会严重影响封堵剂固化后的强度。

封堵剂配制过程可搅拌下将这些成分按照随意顺序或者全部同时加入水中，其中加料温度、加料速度和搅拌速度等对产品性能没有影响。

另一方面，本发明还提供了所述封堵剂在油井封堵中的应用。

根据本发明所述的应用，其中优选所述的油井为储层温度在45-60℃的油井，含水量大于60%。

优选含水量为60～80%的油井。

综上所述，本发明提供了一种油井封堵剂及其应用。该封堵剂的初始粘度低、易于泵注、固化时间可控、强度高，在一定时间内流动性好，进入封堵目标层后，固化强度高，可满足重新射孔压裂的需要。本封堵剂相对于现有技术的优点在于该堵剂适合封堵高含水裂缝，可达到封堵后重复压裂的目的。

附图说明

图1为实施例2封堵剂挤注过程的施工曲线；反映出了挤注过程中的施工（油压）压力、施工排量和施工砂比，在挤注过程中，随着段塞式注入，同等排量下施工（油压）压力上升，证明已达到封堵的目的，挤注堵剂过程中未加砂，砂比显示为零。

图2为实施例2封堵剂固化后重复压裂的施工曲线；反映出封堵剂固化后的压裂施工过程，在施工过程中形成了明显的地层破裂压裂，进一步说明老裂缝的封堵成功。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1：

15%氧化镁+6%氧化铝++2.5%碳酸钠＋3.0%聚丙烯酸钠，余量为水，混合搅拌均匀，在60℃水浴，1.0h后底层固化，上层有水析出，1.5h后底层固化破裂，上层固化。

现场配液方法：

（1）根据所配液体量准备带有强搅拌设备的搅拌池（或循环大罐），搅拌设备强度必须保证能充分搅拌均匀，由于封堵剂体系产品为固体粉末及颗粒，配液过程中易形成结块，若配液不均匀易堵塞注入设备。

（2）将水加入搅拌池，开启搅拌，边搅拌边加入所需量的封堵剂。

（3）控制加粉剂料的速度，以不形成大的结块为准，连续搅拌直至没有结块的情况下方可使用。

（4）配制好的液体通过上水管线打入混砂车（或水泥车），加压泵入地层，堵水后抽汲求产，评价堵水效果，如需压裂，根据情况控制施工规模。

由于封堵剂体系产品均为固体，主要物质易起粘，配制好的溶液随着时间的放置，粘度逐渐增大，现场配置时间过长影响流动性，故配液时间不能过长，配置好后，通常在8小时之内施工，也会造成液体粘度过大，现场施工困难，所以现场必须合理安排施工。

实施例2：

20%氧化镁+10%氧化铝+5%碳酸钠＋3.0%聚丙烯酸钠，余量为水，混合搅拌均匀，得到乳白色浊液，初始粘度15mPs流动性好，pH12.0，在60℃水浴，1.0h上层析水，下层开始固化，1.5h上层析水，下层固化，5h完全固化。

其配制及施工方法参见实施例1；其挤注过程的施工曲线见图1、图2所示。

实施例3：

40%氧化镁+10%氧化铝+10%碳酸钠＋3.0%聚丙烯酸钠，余量为水，混合搅拌均匀，初始粘度150mPs，呈膏状体，pH12.0，在60℃水浴，0.5h无流动性，可倒置，1.0h可完全固化强度较高。

其配制及施工方法参见实施例1。

Claims

1.一种油井封堵剂，其特征在于，所述封堵剂包括如下质量百分比的组分：氧化镁15-40%、氧化铝5-10%、碳酸钠2.5-10%、聚丙烯酸钠1.5-5%、余量为水。

2.根据权利要求1所述的封堵剂，其特征在于，所述氧化镁为轻质氧化镁。

3.根据权利要求1所述的封堵剂，其特征在于，所述聚丙烯酸钠粒径为2mm。

4.权利要求1-3任意一项所述封堵剂在油井封堵中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的油井为储层温度在45-60℃的油井，含水量大于60%。