CN105062447A - 一种热采封窜剂及其制备方法 - Google Patents

一种热采封窜剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热采封窜剂及其制备方法，属于油田化学堵水调剖剂领域。该热采封窜剂，由以下重量百分含量的组分组成：粉煤灰35.00～41.00％、明矾0.90～1.10％、硅酸钠0.19～0.22％、元明粉0.80～1.00％、生石灰2.80～3.30％、氢氧化钠0～1.10％、膨润土1.60～3.10％、瓜尔胶0～0.03％、余量为水。该热采封窜剂适用于蒸汽吞吐井汽窜通道的封堵，具有成本低、初凝时间长、强度高、耐高温的优点。该热采封窜剂制备方法简单，可根据不同地层温度调整配方比例，使初凝时间和候凝时间满足要求。

Description

一种热采封窜剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学堵水调剖剂领域，具体涉及一种热采封窜剂及其制备方法。
背景技术
稠油热采井经多轮蒸汽吞吐后，地层往往形成汽窜通道。一方面，蒸汽沿汽窜通道窜流至临近油井导致其温度过高，无法正常生产；另一方面，油藏中形成亏空层，使蒸汽热量无法充分作用于原油，造成热能浪费。为解决汽窜问题，需使用封窜剂封堵汽窜通道。对封窜剂的要求是：①成本低，能大剂量使用；②封堵强度高，能在注汽压力下保持封堵状态；③有效期长，可在多轮蒸汽吞吐后依然有效；④耐高温，在注入蒸汽温度下有效；⑤初凝时间长，可进行大剂量、长时间施工；⑥通过性好，可注入油层深部。
目前的封窜剂无法同时满足上述要求。有机泡沫类封窜剂封堵强度较弱，有效期较短，耐高温性差；可固化颗粒封窜剂成本相对较高，初凝时间短、粒径大，不易深部注入；非固化颗粒封窜剂无法固结，强度低，有效期短。
粉煤灰是燃煤燃烧废料，使用粉煤灰为主剂可降低封窜的材料成本。粉煤灰的化学组成与水泥相似，具有实现自固化的潜力。采用粉煤灰制备的调剖剂，可用于油田中常温水井的调剖。现有技术中，公告号为CN1237145C的专利“一种用于油水井封堵的水泥粉煤灰调剖剂”公开了一种调剖剂，以重量百分比计，由下列组分混合而成：硫铝酸盐超细水泥10～15％、粉煤灰15～20％、羧甲基纤维素0.5～0.9％、羧甲基羟基乙基纤维素0.3～0.7％、WP-2微膨剂0.2～0.5％、磺化单宁0.1～0.2％、明矾0～0.2％、其余为水，这是一种常温油水井调剖剂，主剂含有部分水泥，成本较高，且不适用于热采井封窜。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种热采封窜剂，该热采封窜剂成本低、初凝时间长、封堵强度高、耐高温。
本发明的第二个目的在于提供一种热采封窜剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种热采封窜剂，由以下重量百分含量的组分组成：粉煤灰35.00～41.00％、明矾0.90～1.10％、硅酸钠0.19～0.22％、元明粉0.80～1.00％、生石灰2.80～3.30％、氢氧化钠0～1.10％、膨润土1.60～3.10％、瓜尔胶0～0.03％、余量为水。
所述粉煤灰的粒径中值为10～25μm，且为普通热电厂粉煤灰。
所述硅酸钠为无水结晶体。
所述生石灰为粉状，粒径小于1mm。
所述元明粉为十水合硫酸钠。
一种热采封窜剂制备方法，包括以下步骤：
1)取上述热采封窜剂配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
2)在步骤1)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰、氢氧化钠，搅拌均匀即得。
本发明的热采封窜剂，明矾、硅酸钠、生石灰、氢氧化钠等组分中的SO4 2-、SiO3 2-、Ca2+、OH-等离子可破坏粉煤灰颗粒的铝氧八面体和部分四面体结构，使内部的SiO4 4-、AlO2 -等活性成分释放出来，生成具有较高强度和水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，实现热采封窜剂的自固化并形成固结体。未参与反应的粉煤灰颗粒可作为支撑剂，为固结体提供骨架。
本发明的热采封窜剂，主剂粉煤灰为工业废料，价格便宜，比水泥类封堵剂成本更低。本发明的热采封窜剂初凝时间可达12小时，可确保大剂量施工安全进行。粉煤灰粒径较小，可以进入汽窜通道深处，避免在近井堆积。该热采封窜剂固结后抗压强度可达到1.0MPa，封堵强度高，并且可耐受300℃高温，能在蒸汽吞吐温度下使用。
本发明的热采封窜剂制备方法简单，可根据不同地层温度调整配方比例，使初凝时间和候凝时间满足要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
本实施例热采封窜剂，主要由以下重量百分含量的组分组成：粉煤灰37.00％、明矾1.00％、硅酸钠0.20％、元明粉0.90％、生石灰3.00％、膨润土1.80％、瓜尔胶0.03％、余量为水。
本实施例热采封窜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)取上述热采封窜剂配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
2)在步骤1)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰，搅拌均匀即得。
本实施例热采封窜剂应用性能测定方法及结果。
按照SY/T5590—2004《调剖剂性能评价方法》分别评价封窜剂50℃条件下的初凝时间、候凝48小时的抗压强度和针入度、静置10小时的析水率。
经检测，热采封窜剂初凝时间为12小时。根据现场经验，颗粒型封窜剂每立方米注入时间为5分钟左右，现场注入量一般在50～100立方米之间，因此本发明热采封窜剂的初凝时间能满足长时间施工需要。如果现场需要，也可将注入量提高至150立方米。热采封窜剂候凝48小时后的抗压强度为1.5MPa，针入度为0，说明其已完全固结。静置10小时后热采封窜剂浆体的析水率为3％，说明浆体稳定。以上结果表明，本发明的热采封窜剂能满足热采井封窜现场施工及汽窜封堵需要。
进行耐高温实验。将热采封窜剂浆体倒入模具，50℃养护48小时得到固化模块，将固化模块放入反应釜，300℃处理15天。处理后固化模块的抗压强度为2.2MPa，体积收缩率为3.3％，说明其可耐受300℃高温。现场蒸汽注入油层后温度一般在300℃以内，因此，本发明的热采封窜剂可在蒸汽吞吐温度下使用。
实施例2
本实施例热采封窜剂，由以下重量百分含量的组分组成：粉煤灰35.00％、明矾0.90％、硅酸钠0.19％、元明粉0.80％、生石灰2.80％、膨润土1.60％、瓜尔胶0.03％、余量为水。
本实施例热采封窜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)取上述热采封窜剂配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
2)在步骤1)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰，搅拌均匀即得。
本实施例热采封窜剂应用性能测定方法及结果。
按照SY/T5590—2004《调剖剂性能评价方法》分别评价封窜剂50℃条件下的初凝时间、候凝48小时的抗压强度和针入度、静置10小时的析水率。经检测，热采封窜剂初凝时间为13小时，能满足长时间施工需要；抗压强度为1.2MPa，针入度为0，说明其已完全固结；静置10小时后热采封窜剂浆体的析水率为5％，说明浆体稳定。以上结果表明，本发明的热采封窜剂能满足热采井封窜现场施工及汽窜封堵需要。
进行耐高温实验。将热采封窜剂浆体倒入模具，50℃养护48小时得到固化模块，将固化模块放入反应釜，300℃处理15天。处理后固化模块的抗压强度为2.1MPa，体积收缩率为3.6％，说明本发明的热采封窜剂可耐受300℃高温，能在蒸汽吞吐温度下使用。
实施例3
本实施例热采封窜剂，由以下重量百分含量的组分组成：粉煤灰37.00％、明矾1.00％、硅酸钠0.20％、元明粉0.90％、生石灰3.00％、膨润土1.80％、氢氧化钠0.30％、瓜尔胶0.03％、余量为水。
本实施例热采封窜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)取上述热采封窜剂配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
2)在步骤1)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰、氢氧化钠，搅拌均匀即得热采封窜剂。
本实施例热采封窜剂应用性能测定方法及结果。
按照SY/T5590—2004《调剖剂性能评价方法》分别评价封窜剂40℃条件下的初凝时间、候凝48小时的抗压强度和针入度、静置10小时的析水率。经检测，热采封窜剂初凝时间为15小时，能满足长时间施工需要；抗压强度为1.3MPa，针入度为0，说明其已完全固结；静置10小时后热采封窜剂浆体的析水率为3％，说明浆体稳定。以上结果表明，本发明的热采封窜剂能满足热采井封窜现场施工及汽窜封堵需要。
进行耐高温实验。将热采封窜剂浆体倒入模具，40℃养护48小时得到固化模块，将固化模块放入反应釜，300℃处理15天。处理后固化模块的抗压强度为2.5MPa，体积收缩率为3.1％，说明本发明的热采封窜剂可耐受300℃高温，能在蒸汽吞吐温度下使用。
实施例4
本实施例热采封窜剂，由以下重量百分含量的组分组成：粉煤灰41.00％、明矾1.10％、硅酸钠0.22％、元明粉1.00％、生石灰3.30％、氢氧化钠1.10％、膨润土3.10％、余量为水。
本实施例热采封窜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)取上述热采封窜剂配方量的明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
2)在步骤1)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰、氢氧化钠，搅拌均匀即得热采封窜剂。
本实施例热采封窜剂应用性能测定方法及结果。
按照SY/T5590—2004《调剖剂性能评价方法》分别评价封窜剂30℃条件下的初凝时间、候凝48小时的抗压强度和针入度、静置10小时的析水率。经检测，热采封窜剂初凝时间为15小时，能满足长时间施工需要；抗压强度为1.0MPa，针入度为0，说明其已完全固结；静置10小时后热采封窜剂浆体的析水率为4％，说明浆体稳定。以上结果表明，本发明的热采封窜剂能满足热采井封窜现场施工及汽窜封堵需要。
进行耐高温实验。将热采封窜剂浆体倒入模具，30℃养护48小时得到固化模块，将固化模块放入反应釜，300℃处理15天。处理后固化模块的抗压强度为2.9MPa，体积收缩率为2.6％，说明本发明的热采封窜剂可耐受300℃高温，能在蒸汽吞吐温度下使用。
实施例5
本实施例热采封窜剂，由以下重量百分含量的组分组成：粉煤灰38.00％、明矾0.90％、硅酸钠0.19％、元明粉0.80％、生石灰2.80％、氢氧化钠0.50％、膨润土2.30％、瓜尔胶0.02％、余量为水。
本实施例热采封窜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)取上述热采封窜剂配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
2)在步骤1)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰、氢氧化钠，搅拌均匀即得热采封窜剂。
本实施例热采封窜剂应用性能测定方法及结果。
按照SY/T5590—2004《调剖剂性能评价方法》分别评价封窜剂40℃条件下的初凝时间、候凝48小时的抗压强度和针入度、静置10小时的析水率。经检测，热采封窜剂初凝时间为9小时，能满足长时间施工需要；抗压强度为1.3MPa，针入度为0，说明其已完全固结；静置10小时后热采封窜剂浆体的析水率为2％，说明浆体稳定。以上结果表明，本发明的热采封窜剂能满足热采井封窜现场施工及汽窜封堵需要。
进行耐高温实验。将热采封窜剂浆体倒入模具，300℃养护48小时得到固化模块，将固化模块放入反应釜，300℃处理15天。处理后固化模块的抗压强度为2.7MPa，体积收缩率为2.9％，说明本发明的热采封窜剂可耐受300℃高温，能在蒸汽吞吐温度下使用。

Claims (4)

1.一种热采封窜剂，其特征在于，由以下重量百分含量的组分组成：粉煤灰35.00～41.00％、明矾0.90～1.10％、硅酸钠0.19～0.22％、元明粉0.80～1.00％、生石灰2.80～3.30％、氢氧化钠0～1.10％、膨润土1.60～3.10％、瓜尔胶0～0.03％、余量为水。
2.根据权利要求1所述的热采封窜剂，其特征在于，所述粉煤灰的粒径中值为10～25μm。
3.根据权利要求1所述的热采封窜剂，其特征在于，所述生石灰为粉状，粒径小于1mm。
4.一种如权利要求1所述热采封窜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
2)在步骤1)所述的悬浮液中加入配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰、氢氧化钠，搅拌均匀即得。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105738277A (zh) * 2016-02-17 2016-07-06 中国石油天然气股份有限公司 用于检测封窜剂胶结强度的实验装置及方法
CN106520093A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 北京百利时能源技术股份有限公司 稠油热采高温封窜复合调堵液及其制备方法和用途
CN108675705A (zh) * 2018-07-11 2018-10-19 李亦博 一种含油污泥封窜组合物、含油污泥封窜剂及其制备方法、应用
CN112625665A (zh) * 2019-10-08 2021-04-09 中国石油化工股份有限公司 粉煤灰悬浮稳定封堵调剖剂及配制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1152663A (zh) * 1996-10-25 1997-06-25 杨振杰 活化粉煤灰及其应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1152663A (zh) * 1996-10-25 1997-06-25 杨振杰 活化粉煤灰及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
柯国军: "化学激发粉煤灰活性机理研究进展", 《煤炭学报》 *
陈若莉: "激发剂对粉煤灰活性的激发作用", 《陕西科技大学学报》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105738277A (zh) * 2016-02-17 2016-07-06 中国石油天然气股份有限公司 用于检测封窜剂胶结强度的实验装置及方法
CN105738277B (zh) * 2016-02-17 2018-07-10 中国石油天然气股份有限公司 用于检测封窜剂胶结强度的方法
CN106520093A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 北京百利时能源技术股份有限公司 稠油热采高温封窜复合调堵液及其制备方法和用途
CN106520093B (zh) * 2016-11-03 2019-07-12 北京百利时能源技术股份有限公司 稠油热采高温封窜复合调堵液及其制备方法和用途
CN108675705A (zh) * 2018-07-11 2018-10-19 李亦博 一种含油污泥封窜组合物、含油污泥封窜剂及其制备方法、应用
CN108675705B (zh) * 2018-07-11 2021-07-16 李亦博 一种含油污泥封窜组合物、含油污泥封窜剂及其制备方法、应用
CN112625665A (zh) * 2019-10-08 2021-04-09 中国石油化工股份有限公司 粉煤灰悬浮稳定封堵调剖剂及配制方法

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