CN106085390A - 油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液及其制备方法和用法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液及其制备方法和用法，该胶塞液由按质量百分比计的下列组分制得：35‑75％的树脂基体、20～60％的共聚单体、0.1～4％的催化剂和1～10％的增强剂；该胶塞液的制备方法为将上述四种物质在室温下混合均匀即可。其用法为将混合好的胶塞液泵注到井筒内，利用清水将胶塞液顶替到指定位置，上提油管，5h后胶塞液固化成胶塞，完成封堵。该可降解化学封堵胶塞强度大，封堵能力强，胶塞液使用量控制在100Kg左右，胶塞长度较短，能够实现短距离内高压封堵；制备方法、用法均简单。

Description

油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液及其制备方法和用法

技术领域

本发明涉及石油天然气油气田开发领域，特别是涉及一种用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液及其制备方法和用法。

背景技术

在油气田开发领域，当需要对井筒内进行封堵作业时，通常使用桥塞、封隔器等机械工具或打水泥塞进行封堵。当使用机械工具时，需要利用油管、连续油管、电缆等工具将机械封堵工具下放到指定位置，之后再在外力作用下使得机械封堵工具坐封，待作业结束后，如有需求可将机械工具通过油管、连续油管和电缆等工具起出。这种施工工艺不仅工序繁琐，且当出现井筒内砂堵，套管变形等复杂情况时，机械封堵工具难以起出，造成事故复杂化。当利用水泥塞进行封堵作业时，将水泥泵送到指定位置后，待水泥固化形成固体进行封堵。这种方法的缺点是，如果日后需要清除封堵水泥，只能通过机械研磨将水泥钻碎，或利用炸药爆炸的将水泥炸裂等方式清除水泥，工序复杂，并且在清除水泥的过程中，容易对井下套管造成伤害。申请号为201410112994的中国发明专利公开了一种液体胶塞及采用液体胶塞带压起连续油管速度管柱的方法，该方法利用瓜尔胶作为稠化剂，完成压力封堵后，胶塞被起出井筒，未在井筒中进行破胶。该发明耐温较低，封堵压力仅为15MPa左右，温度为70～90℃，且胶塞液体用量很大，需要700L-900L，胶塞凝固后长度很长，达到上百米。不利于短距离内实现高压差的封堵。申请号为201310754327的中国专利申请文件公开了一种封堵井筒内压力的方法，该方法使用了丙烯酸钠，丙烯酰胺等作为稠化剂，在井筒内反应生成水凝胶封堵井筒内压力。但是其胶塞液用量也在1000kg左右，胶塞液用量过大，胶塞长度太长，不利于短距离内实现高压差的封堵。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液及其制备方法和用法，该可降解化学封堵胶塞强度大，封堵能力强，使胶塞液使用量控制在100Kg左右，胶塞长度较短，能够实现短距离内高压封堵；制备方法、用法均简单。

为此，本发明的技术方案如下：

一种用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液，由按质量百分比计的下列组分制得：

所述树脂基体为苹果酸二缩水甘油酯及其衍生物、酒石酸二缩水甘油酯、柠檬酸二缩水甘油酯及其衍生物、乙二酸二缩水甘油酯及其衍生物、丁二酸二缩水甘油酯及其衍生物和呋喃二甲酸二缩水甘油酯及其衍生物中的任意一种或任意几种以任意比的混合物；

所述共聚单体为甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、均苯四甲酸酐、乙酸酐、4氨基-3甲基-环己胺和γ-戊内酯中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。

优选，所述催化剂为氯化铝、三氟化硼单乙胺、三氟化硼乙醚、辛酸亚锡、双氰胺中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。催化剂主要用于是调整环氧树脂的反应条件，尽量增加环氧树脂单体发生反应，提高环氧树脂单体的反应效率。

在本发明中引入增强剂主要为了降低固化后环氧树脂的收缩性,降低环氧树脂固化后材料内部的内应力。优选，所述增强剂为碳酸钙、二氧化硅和蒙脱土中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。

上述用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液的制备方法，为将树脂基体、共聚单体、催化剂和增强剂在室温条件下混合均匀即得到所述胶塞液。

上述用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液的用法包括如下步骤：

1)将树脂基体、共聚单体、催化剂和增强剂在室温条件下混合均匀得到胶塞液；

2)将所述胶塞液从油管中泵注到井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到井下指定位置；

3)上提油管，5h后胶塞液固化形成胶塞，完成封堵；

4)施工结束后，向井筒内泵入氢氧化钠溶液进行破胶。

本发明引入含有酯键的环氧树脂作为树脂基体制备胶塞液，由于环氧树脂自身具有良好的机械强度，能够耐高温，可在120～150℃范围内使用，并实现在较短距离内封堵较大压差。同时由于固化后的体系中含有大量的酯键，能够被氢氧化钠等强碱腐蚀，最终能够使得胶塞发生酯键的水解，从而使得胶塞破胶；降解后的产物可随井筒内液体流出井筒。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

实施例1

将60kg酒石酸二缩水甘油酯、10kg均苯四甲酸酐、30kgγ-戊内酯、2kg三氟化硼乙醚和10kg二氧化硅在室温下混合均匀得到胶塞液。

该胶塞液的使用方法如下：

A将胶塞液从油管中泵注到井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到指定位置，胶塞所处位置地层温度为120℃；

B上提油管后，等待5h以上使得胶塞液形成胶塞，完成封堵。封堵完毕后，在井筒内进行打压测试，结果表明胶塞耐压≥40MPa；

C待施工结束后，像井筒中泵入入浓度为10wt％氢氧化钠溶液进行破胶进行破胶。6个月后能够胶塞彻底破胶。可利用清水将破胶液冲洗出井筒。

实施例2

将50kg苹果酸二缩水甘油酯、30kg甲基六氢苯酐、1kg三氟化硼单乙胺、1kg双氰胺和30kg蒙脱土在室温下混合均匀得到胶塞液。

该胶塞液的使用方法如下：

A将胶塞液从油管中泵注到井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到指定位置，胶塞所处位置地层温度为140℃；

B上提油管后，等待5h以上使得胶塞液形成胶塞，完成封堵。完成封堵。封堵完毕后，在井筒内进行打压测试，结果表明胶塞耐压≥30MPa；

C待施工结束后，像井筒中泵入入浓度为10wt％氢氧化钠溶液进行破胶进行破胶。6个月后能够胶塞彻底破胶。可利用清水将破胶液冲洗出井筒。

实施例3

将50kg呋喃二甲酸二缩水甘油酯、40kg 4氨基-3甲基-环己胺、1kg双氰胺和10kg碳酸钙在室温下混合均匀得到胶塞液。

该胶塞液的使用方法如下：

A将胶塞液从油管中泵注到井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到指定位置，胶塞所处位置地层温度为150℃；

B上提油管后，等待5h以上使得胶塞液形成胶塞，完成封堵。完成封堵。封堵完毕后，在井筒内进行打压测试，结果表明胶塞耐压≥30MPa；

C待施工结束后，像井筒中泵入入浓度为10wt％氢氧化钠溶液进行破胶进行破胶。6个月后能够胶塞彻底破胶。可利用清水将破胶液冲洗出井筒。

Claims (5)

1.一种用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液，其特征在于由按质量百分比计的下列组分制得：

所述树脂基体为苹果酸二缩水甘油酯及其衍生物、酒石酸二缩水甘油酯、柠檬酸二缩水甘油酯及其衍生物、乙二酸二缩水甘油酯及其衍生物、丁二酸二缩水甘油酯及其衍生物和呋喃二甲酸二缩水甘油酯及其衍生物中的任意一种或任意几种以任意比的混合物；

所述共聚单体为甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、均苯四甲酸酐、乙酸酐、4氨基-3甲基-环己胺和γ-戊内酯中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。

2.如权利要求1所述用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液，其特征在于：所述催化剂为氯化铝、三氟化硼单乙胺、三氟化硼乙醚、辛酸亚锡、双氰胺中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。

3.如权利要求1所述用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液，其特征在于：所述增强剂为碳酸钙、二氧化硅和蒙脱土中的任意一种或任意几种以任意比的混合物。

4.如权利要求1～3中任意一项所述用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液的制备方法，其特征在于：制备方法为将树脂基体、共聚单体、催化剂和增强剂在室温条件下混合均匀即得到所述胶塞液。

5.如权利要求1～3中任意一项用于油气井可降解化学封堵胶塞的胶塞液的用法，其特征在于包括如下步骤：

1)将树脂基体、共聚单体、催化剂和增强剂在室温条件下混合均匀得到胶塞液；

2)将所述胶塞液从油管中泵注到井筒内，并利用清水将胶塞液顶替到井下指定位置；

3)上提油管，5h后胶塞液固化形成胶塞，完成封堵；

4)施工结束后，向井筒内泵入氢氧化钠溶液进行破胶。