CN103756658A - 油田油水井酸化用可自解暂堵剂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种能够暂时堵塞高渗透油层且能在油层温度下自动熔解的暂堵剂组合物，主要包含高粘度原油、适量固化剂和成型剂。本发明的暂堵剂组合物可以通过模型压制而成合适形状的暂堵制品，在油水井酸化施工中，能随酸液优先进入高渗地层进行临时堵塞，以限制酸液进入高渗地层，从而使酸液更多地进入低渗层，达到改造差层的目的；随后又可以在地层温度下自行熔解，使高渗层的地层渗透性得到恢复，提高油水井酸化产能。
Description
技术领域
本发明属于石油工程油田化学技术领域，具体来说涉及一种油田油水井酸化用暂堵剂组合物、由该组合物制备的暂堵制品及用途。
背景技术
油田开发中后期，油水井往往存在多层、多段同时合采合注生产的情况。由于层间孔隙度、渗透性差异较大，所以高渗层往往是高产出层，而低渗层则为低产出层，经过一段时间的生产，导致低渗油层动用程度较差，从而需要实施油层酸化改造，以提高油水井产能。但在实施油层酸化改造增产措施时，由于纵向上地层渗透性的差异较大，酸液优先进入高渗地层，给酸液进入低渗地层造成困难，以致进入低渗地层的酸液很少，达不到地层改造的目的，严重地影响了油水井酸化效果。
为改善酸化效果，现场曾经使用硬质塑料堵塞球用于封堵高渗地层对应的井筒射孔炮眼，以阻止酸液进入高渗层，从而使酸液转向进入低渗油层，酸液与低渗层反应，达到改造低渗透油层的目的，提高油藏动用程度。但是存在着硬质塑料球嵌入炮眼后返排困难，影响油水井产能；且部分硬质塑料球破碎返出井筒后导致卡泵的现象，影响油井正常生产，现场应用效果不理想。
《石油钻采》(姜必武、慕立俊，《低渗透油田重复压裂蜡球暂堵剂性能研究》，2006，29(6)：114-116)公布了一种封堵原理与硬质塑料球相似的蜡球粒子暂堵剂来达到改造低渗透层的目的。但现场应用表明：该技术的不足之处在于其蜡球粒子软化点低，熔化点低，耐压性能较差，难以满足现场酸化、压裂施工需要。
为了提高油水井酸化效果，克服现有技术中使用的硬质塑料堵塞球从地层返排困难、影响油井产能和正常生产的不足，以及解决使用蜡球时由于其熔化点低而难以满足施工要求的问题，本发明提供了一种暂堵剂组合物，可在开始时对油水井高渗地层射孔孔眼进行暂时堵塞，并随后在60-90℃的地层温度下，4-8小时内可以自行熔解，不仅消除了现有技术堵塞球的返排难题，而且解决了部分硬质塑料堵塞球返出地层卡泵而影响油井正常作业的问题，很好地达到改造层差的目的，提高油水井产能。
发明内容
本发明涉及一种油田油水井酸化用暂堵剂组合物，主要包含高粘度原油、固化剂与成型剂，其中所述高粘度原油的粘度为大约120-大约220×104mPa.s，特别是大约150-210×104mPa.s，180-大约200×104mPa.s是更佳的。所述高粘度原油的用量以组合物总重量为基础优选为85-90％。
所述固化剂为增进或控制固化反应的物质或混合物，例如可以选自环氧树脂、间苯二胺和乙二胺中的一种或多种。优选环氧树脂作为固化剂，合适的环氧树脂优选是中等环氧值的树脂，例如环氧值为大约0.25-0.45，具体实例如环氧树脂6101和6304。
所述固化剂用量以组合物总重量为基础为4-8％，优选5-7％。
所述固化剂的熔点为大约60-90℃。该固化剂在冷却到40℃以下的温度时可以在1-3小时内固化、毒性低、耐药品性、电性能好，胶层的韧性和耐冲击性好。
所述成型剂为提高混合物凝聚力的物质，例如可以选自石蜡、丁纳橡胶、聚乙二醇中的一种或多种，优选的成型剂为石蜡。
所述成型剂的用量以组合物总重量为基础为3-7％，优选4-5％。
所述成型剂的熔点优选在60℃以上，优选60-90℃，特别是60℃-80℃。
本发明还涉及由本发明的暂堵剂组合物制备的暂堵制品。本发明的暂堵制品可以根据需要制备为不同的形状，例如为球形、圆柱形、锥形等形状，优选为球形。
本发明的暂堵制品可以根据不同油藏的地层温度通过调节暂堵剂组合物各组分用量而设置为不同的熔点。对于本发明的暂堵剂组合物来说，固化剂含量越高，熔点越高。例如，已知常规油藏1500-3000米的中深井油层温度大约为50-100℃，酸化前洗井后井下温度可降至30-50℃。调节本发明的暂堵剂组合物各组分使得由其制备的暂堵制.品的熔点为50-90℃，优选可以为60-90℃，则其在洗井后的井下温度下一定时间内保持不会软化和熔解。然后，在作业过程中，井温逐渐恢复，暂堵制品则随着井下温度升高而逐渐自行软化、熔解，从而解除堵塞。
本发明的暂堵制品的熔解时间根据油水井酸化施工时间可以适当地变化。例如，常规油水井酸化施工时间大约为4-8小时，因此，本发明的暂堵制品(例如暂堵球)的熔解时间可以通过调节暂堵剂组合物的组成含量而设置为4小时到8时。根据本发明的暂堵制品(例如暂堵球)的熔解时间可以通过调节组合物中的固化剂例如环氧树脂含量来完成。固化剂含量越高，熔点越高，熔解时间相应地变长。
本发明的暂堵制品的用量可以为暂堵层射孔孔眼数量的1.1-1.4倍，优选1.2-1.3倍，特别是1.2倍。
本发明的暂堵制品可以通过注射模塑及其它任何适合的方法来制备。其中，将规定比例的高粘度原油、成型剂、固化剂分别加入注塑机，加热至熔化，并搅拌均匀，注入模具型腔内，注射模塑成型，冷却后脱模，得到所需直径的球形颗粒或者需要的其它合适形状。
本发明的暂堵制品是指所述制品可以在一定时间内暂时堵塞高渗层，然后在所需要的时间后自行熔解。在实际应用过程中，可以根据不同的射孔孔眼大小，制作成不同直径规格的不同型号的成型体，例如球体。例如，油田常用射孔枪WS-60、73、89-1及102等的射孔孔眼直径为￠7-11mm，在使用暂堵球的情况下，所制备的暂堵球的直径范围可以为11-16mm，所述球的直径例如可以为11、12、14、16mm。
本发明还涉及根据本发明所述的暂堵制品用于暂时堵塞油水井高渗层的用途。
下面以暂堵球为例来说明本发明暂堵制品的应用：酸化施工时，根据油层的温度、射孔孔眼等特征，将一定量的合适型号的暂堵球由井口置入油水井油管内，正注水，暂堵球在水流携带下，将选择性地流向强吸水层，靠近并紧贴套管炮眼内侧，在压差作用下压实在套管炮眼上，堵塞高渗层的吸水量。当注压上升后，注入酸液，以使暂堵球随酸化施工液体进入高渗地层达到暂时堵塞的目的，从而使酸液更多地进入低渗油层，并因此改造低渗油层，而暂堵球又可以在油层温度下一定的时间内自行熔解，从而使暂堵层的渗透率得到很好的恢复，增加油水井产能。
本发明的暂堵制品具有很好的弹性，开始时一定时间内能够保持不熔，从而对井筒射孔孔眼起到封堵作用，而适当的工作时间后，在一定的温度下该球可以自行软化和熔化，从而熔解于原油中，解除堵塞。因此，本发明的暂堵制品可以在一定时间内暂时堵塞高渗地层，从而使酸液更多地进入低渗油层，达到改造低渗油层的目的；接着，在酸化施工完成后，该制品在油层温度下可以自行熔解，使被堵塞的高渗层的渗透率得到很好的恢复，从而提高酸化措施增产效果。该技术结构简单，成本低廉，操作方便。
本发明中，术语“暂堵”是指所述材料可以在一定时间内暂时堵塞油水井的高渗层，然后在所需要的时间后在一定的温度下自行熔解，解除堵塞。在本发明中，术语“高粘度”原油是至粘度范围在大约120×104mPa.s-大约220×104mPa.s内的原油。
本发明中所用的试剂均可商品购得。
实施例
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1：制作暂堵球
选择粘度分别为大约150×104mPa.s、180×104mPa.s和195×104mPa.s的原油(产自新疆塔河)以及石蜡(购自沧州信泰蜡胶业有限公司，70#微晶蜡)、环氧树脂6304(购自河南立原实业有限公司)，根据下表1中所示的含量，在注塑机上加热至熔化并将其搅拌均匀，然后注射模塑，冷却后得到直径11、14和16mm的球体。
实施例2.暂堵球熔解性能测试
将实施例1制备的三种不同直径11mm、14mm、16mm的暂堵球放入原油油样(采自中原油田)中，分别放置在50℃、70℃、90℃的恒温水浴箱中，记录其开始熔解时间和完全熔解的时间，详见附表1。
表1暂堵球性能试验情况统计表
由试验结果可以看出，暂堵球自放入原油油样中起(相当于自进入油层炮眼之时起)在大约50-90℃的温度下大约380分钟-398开始熔解，大约490-560分钟时间内彻底熔解(相当于在完成酸化施工后完全熔解)，所以可以很好地满足常规油水井酸化施工的要求。
实施例3.室内暂堵模拟试验
采用暂堵模拟试验装置，取直径76mm油管1.5m，将一端封住，在油管壁上以方位角90°钻4个直径为12mm的孔用以模拟射孔炮眼。用胶管接自来水注入以模拟井下作业的情况。可以看到未加暂堵球时，水全部从小孔内流出。然后，投入5个实施例1试验编号2制备的直径12mm的暂堵球，发现暂堵球在水流携带下靠近并紧贴油管孔眼内侧，由于压差的作用而被压实在孔上，从而能够堵住小孔，观察到除少量水从未堵塞严的小孔中流出外，绝大部分水从管口返出，暂堵球起到了暂时堵塞的作用。
Claims (10)
1.油水井酸化用可自解暂堵剂组合物，其中以组合物总重量为基础包含85％-90％的高粘度原油、3％-7％的成型剂和4％-8％的固化剂，其中所述高粘度原油的粘度为大约120×104mPa.s-220×104mPa.s。
2.根据权利要求1所述的暂堵剂组合物，其中所述固化剂选自环氧树脂、间苯二胺和乙二胺中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的暂堵剂组合物，其中所述环氧树脂的环氧值为0.25-0.45。
4.根据权利要求1-3任一项所述的暂堵剂组合物，其中所述固化剂的熔点为60℃-90℃，在冷却到40℃以下时可以在1-3小时固化。
5.根据权利要求1所述的暂堵剂组合物，其中所述成型剂选自石蜡、丁纳橡胶和聚乙二醇中的一种或多种。
6.根据权利要求1或5所述的暂堵剂组合物，其中所述成型剂的熔点为60℃-90℃。
7.用于油田油水井酸化的暂堵制品，由权利要求1-7任一项所述的暂堵剂组合物制备。
8.根据权利要求7所述的暂堵制品，其中所述材料可以为球形、圆柱形或锥形。
9.根据权利要求8所述的暂堵制品，其用量为暂堵层射孔孔眼数量的1.1-1.4倍。
10.根据前述权利要求7-9任一项所述的暂堵制品用于暂时堵塞油水井高渗层的用途。
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Denomination of invention: Self releasing temporary plugging agent composition for acidizing oil and water wells in oil fields Effective date of registration: 20220616 Granted publication date: 20160302 Pledgee: Zhongguancun Technology Leasing Co.,Ltd. Pledgor: BEIJING YILONG HENGYE PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980007997 |
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