CN106167695B - 油田修井用化学堵剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油田修井用化学堵剂。油田修井用化学堵剂由超细水泥60‑80％，膨润土3‑9％，氧化钙5‑8％，碳酸钙5‑14％，石棉绒5‑7％，降失水剂0.5‑0.8％，降阻剂0.5‑0.9％，缓凝剂0.3‑1％组成。本发明提供的堵剂流动性较好，施工安全，封堵半径大，凝固后抗压强度高；且以无机材料为主，抗老化能力强，封堵有效期长。

Description

油田修井用化学堵剂
技术领域
本发明涉及一种油田修井用化学堵剂，属油田化学技术领域。
背景技术
随着油田开发的不断深入，部分区块已进入高含水开发阶段，综合含水已达95％以上。同时井况问题日益突出，特别是一些老井，由于油层套管使用年限过长、固井水泥又没有完全封固油层套管，再加上射孔和重复补孔、开采过程中管理措施的不当、分层作业、套管变形、破损等情况的发生造成了地层出泥浆、出水，严重影响油水井的正常生产。因此，针对出水层进行有效的封堵，是高含水油井稳产增油的一项重要措施。
CN201310748470.1公开了“高强度固结型堵漏剂”，其组成及含量为重量份：碳酸钙20-40；二氧化硅5-10；氯化钙1-4；聚阴离子纤维素0.1-0.4，XC生物聚合物0.1-0.2；氧化铝5-10；氧化镁3-8；油井水泥10-16。该发明具有悬浮能力强，流动性、可泵性好，钻井堵漏成功率高、工艺简单、施工安全等特点。但该发明只适用于钻井过程中的低压泥浆堵漏，抗压强度低，无法应用于油水井修井作业中高压生产层的封堵。CN201310727758.0公开了“一种浅层套管漏失的堵漏剂”，所述堵剂由纸纤维、氧化钙、膨润土、助滤剂、延迟膨胀吸水树脂组成，在压差作用下快速失水，形成致密、牢固并且具有一定强度的固相封堵层，能够有效对抗地层水的稀释。但该发明中所描述的堵漏剂本身以有机材料为主，封堵强度较低，且有机材料在地层内易被氧化，有效期较短。CN200910302575.8公开了一种“一种无机快速堵漏剂及其制备方法”，由氟氯酸钙的重量含量为80％-90％的矿物余硬石膏或二水石膏混合磨细制成。具有快凝快硬和微膨胀的特点制作堵漏材料，所得产品较之传统堵漏材料凝结硬化更快，小时强度更高，微膨胀性能更好；广泛用于市政工程、水下工程、地下工程、隧道工程、水塔等漏水处理。但该发明中所描述的堵漏剂初凝时间短，且耐高温能力差，不适用于高温高压的油水井封堵。CN201310667534.5公开了一种可持续膨胀性堵漏剂，所述堵漏剂包括蛭石、稻壳、坚果壳、云母片、植物纤维、聚丙烯酰胺凝胶颗粒及水组成，该发明化学剂以有机材料为主，用于钻井过程中的堵漏尚可，但作为生产油水井的堵漏剂强度较低。CN201310731802.5公开了一种煤层气井用复合堵漏剂，该堵剂由重量份为：刚性碳2-5份，晶体碳2-6份，石棉纤维1-4份，高弹胶粒1-4份，硅藻土3-7份，延迟膨胀吸水树脂1-3份，该复合堵漏剂是专门针对煤层气井钻井过程中漏失的复合堵漏剂，该堵漏剂所配成的浆体能够深入到煤层裂缝内部架桥，并沉积出厚且坚韧的滤饼，但不适用于生产油水井的封堵，且该发明以有机材料为主，存在易老化，耐压等级低等缺点。CN201310748469.9公开了一种膨胀固结型堵漏剂，该堵剂由硫铝酸钙膨胀剂、聚丙烯纤维、吸水膨胀型聚合物、高吸水性树脂SAP、膨化淀粉、抗盐粘土、碳酸钙、高粘聚阴离子纤维素PAC-HV组成，该堵漏剂主要用于解决钻井施工过程中的漏失，耐压5MP，可以快速形成滤饼防止钻井液的漏失，但因其强度低，不适用于油水井修井作业中高压生产层的封堵。
综上所述，现有的封堵剂部分以钻井堵漏为主，耐压等级较低，耐压5MP以下或部分油井用堵漏剂存在以有机成分为主，易老化，封堵有效期短，流动性差，处理半径小，封堵强度低等不足。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术耐压等级较低，或部分油井用堵漏剂存在以有机成分为主，易老化，封堵有效期短，流动性差，处理半径小，封堵强度低等缺陷，重新研究应用了一种高强度封堵剂，耐压能力达到35MPa以上，封堵半径达到2.5米以上。
本发明所述的油田修井用化学堵剂，其组成及百分比：水泥60-80％，膨润土3-9％，氧化钙5-8％，碳酸钙5-14％，石棉绒5-7％，降失水剂0.5-0.8％，降阻剂0.5-0.9％，缓凝剂0.3-1％。
所述的降失水剂为羧甲基纤维素或羧甲基羟乙基纤维素中的一种。
所述的降阻剂为聚萘磺酸或磺化密胺树脂中的一种。
所述缓凝剂为磺甲基单宁或单宁酸钠中的一种。
所述水泥为粒径达到300-500目的超细水泥。
本发明的有益效果是：封堵剂的流动性好，施工安全，封堵半径大，凝固后抗压强度高；且以无机材料为主，抗老化，封堵有效期长。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
申请人发现超细水泥制成的浆体本身具有很好的可灌性，可灌入普通水泥颗粒无法渗透的细砂和粉砂油层。
借助膨润土的悬浮性，超细水泥可在4.0以上高水灰比下使用。
降失水剂、降阻剂和缓凝剂的添加，使封堵剂的保水性增强、流动性增强，进入待封堵油层的浆体增多，封堵半径增大。
石棉绒的添加，使封堵剂浆体进入地层后反吐能力减弱，且固结时起到了拉筋的作用。
通过氧化钙和碳酸钙的复配，使封堵剂浆液固化时无收缩现象，与地层的胶结强度高，耐久性好，不老化，抗渗能力大大增强。
实施例1
中原油田胡状集H5-152井，该井S3中2，1961.2-1972.3米，5.5米/3层，严重水淹，根据井组调整要求对该层段实施封堵。现场封堵剂按质量百分比分别为：超细水泥65％，膨润土8％，氧化钙8％，碳酸钙12％，石棉绒5％，羧甲基纤维素0.5％，聚萘磺酸0.5％，磺甲基单宁1％固相混合搅拌均匀。施工时与水按1:1.5的比例配制成灰浆，注入待封堵层。处理半径2.5m，侯凝36小时后钻塞验效30MPa合格。
实施例2
中原油田胡状集H96井，该井S3中8，2306.5-2362.3米，12米/6层，严重水淹，根据井组调整要求对该层段实施封堵。现场封堵剂按质量百分比分别为：超细水泥70％，膨润土6％，氧化钙6％，碳酸钙10％，石棉绒6％，羧甲基羟乙基纤维素0.7％，磺化密胺树脂0.7％，单宁酸钠0.6％固相混合搅拌均匀。施工时与水按1:1.5的比例配制成灰浆，注入待封堵层。处理半径2.8m，侯凝36小时后钻塞验效30MPa合格。
实施例3
中原油田庆祖集Q21-3井，该井是一口水井，测吸水剖面显示，其中S3下4，1865.2-1902.3米，6.5米/2层，吸水100％，为了提高其它层系动用程度，决定封堵S3下4。现场封堵剂按质量百分比分别为：超细水泥80％，膨润土3％，氧化钙4％，碳酸钙6％，石棉绒5％，羧甲基纤维素0.5％，磺化密胺树脂0.5％，单宁酸钠1％固相混合搅拌均匀。施工时与水按1:1.5的比例配制成灰浆，注入待封堵层。处理半径3.8m，侯凝36小时后钻塞验效35MPa合格。
实施例4至实施例8配比及其性能评价指标见表1。
表1实施例4至实施例8的配比及其性能评价指标

Claims (4)

1.油田修井用化学堵剂，其特征是按以下组分及百分比混合而成：水泥60-80%，膨润土3-9%，氧化钙5-8%，碳酸钙5-14%，石棉绒5-7%，降失水剂0.5-0.8%，降阻剂0.5-0.9%，缓凝剂0.3-1%；所述水泥为粒径达到300-500目的超细水泥。
2.根据权利要求1所述的油田修井用化学堵剂，其特征在于所述的降失水剂为羧甲基纤维素或羧甲基羟乙基纤维素中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的油田修井用化学堵剂，其特征在于所述的降阻剂为聚萘磺酸或磺化密胺树脂中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的油田修井用化学堵剂，其特征在于所述缓凝剂为磺甲基单宁或单宁酸钠中的一种。
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