CN107288574A - 一种暂堵剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种暂堵剂及其制备方法。以该暂堵剂的总质量为100wt％计，该暂堵剂的原料组成包括25wt％‑35wt％的高温抗盐超高分子量聚合物，25wt％‑30wt％的改性油溶树脂，15wt％‑20wt％的交联剂，5wt％‑10wt％的表面活性剂，1wt％‑5wt％的固相颗粒，1wt％‑5wt％的纤维耐温材料，其中，该暂堵剂各原料组成的质量百分比之和为100％；其中，该暂堵剂中各原料组成均为固体颗粒，且粒径为200目‑300目。本发明还提供了上述暂堵剂的制备方法。本发明的暂堵剂可以对油井进行连续冲砂，且作业后产量变化不大，施工、解堵一次成功，该暂堵剂适用于稠油井冲砂施工，冲砂效果良好，冲砂彻底，漏失量小，延长了检泵周期。
Description
技术领域
本发明涉及一种暂堵剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。
背景技术
辽河油田稠油井地层存在“疏、散、浅、薄”的特点，油层砂岩胶结程度差，经多轮次注汽吞吐生产后，部分砂粒被原油携带出地面，导致油层逐渐形成较大孔道。
在油井生产时，地层砂随液流沉积在井筒中易砂埋油层，或进入泵筒中造成卡泵；在作业冲砂时，由于地层亏空严重，砂粒随冲砂液又重新进人、沉积在大孔道之中，冲砂不返水；油井生产时再次进入泵筒，如此往复，缩短了油井免修期，并增加了作业占产时间和作业成本。
目前，油田大多采用传统的热水循环冲砂施工工艺。热水循环冲砂施工工艺指向井内高速注入热水，靠水力作用将井底沉砂冲散悬浮，并借助高速上返的循环液流将冲散的砂子带到地面的施工工艺。油田开发后期，地层压力下降，地层亏空(注入剂的地下体积少于采出物的地下体积，是注采不平衡的表现)较严重，在作业冲砂时，井筒内液柱压力往往因大于地层压力而产生严重漏失，用水量亦随之增加，携砂能力减弱，后期生产时排液时间也必然增加。因此，这种工艺存在地层漏失量较大、生产时排液期较长、携砂能力较差、用水量较大等弊端。
因此，为了解决上述技术问题，提供一种降低油井连续冲砂准备时间，提高修净效率及生产时率的方法是本领域亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种保证油井施工作业过程中的有效解堵，减少油井施工作业占产时间，但不增加施工作业难度的暂堵剂。
为了实现上述技术目的，本发明首先提供了一种暂堵剂，以该暂堵剂的总质量为100wt％计，该暂堵剂的原料组成包括25wt％-35wt％的高温抗盐超高分子量聚合物，25wt％-30wt％的改性油溶树脂，15wt％-20wt％的交联剂，5wt％-10wt％的表面活性剂，1wt％-5wt％的固相颗粒，1wt％-5wt％的纤维耐温材料，其中，该暂堵剂各原料组成的质量百分比之和为100％；其中，该暂堵剂中各原料组成均为固体颗粒，且粒径为200目-300目。
本发明提供的暂堵剂，优选地，采用的高温抗盐超高分子量聚合物包括酚醛树脂和/或聚丙烯酸酯。
本发明提供的暂堵剂，优选地，采用的改性油溶树脂包括醇酸树脂、丙烯酸树脂和合成脂肪酸树脂中的一种或几种的组合。
本发明提供的暂堵剂，优选地，采用的交联剂包括丙烯酸、环氧树脂和聚丙烯酸酯中的一种或几种的组合。
本发明提供的暂堵剂，优选地，采用的表面活性剂包括硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠和脂肪酸甘油脂中的一种或几种的组合。
本发明提供的暂堵剂，优选地，采用的固相颗粒包括碳粉、石墨粉和铜粉中的一种或几种的组合。
本发明提供的暂堵剂，优选地，采用的固相颗粒的粒径为50μm-75μm。
本发明提供的暂堵剂，优选地，采用的纤维耐温材料包括酚醛树脂纤维和/或聚酞亚胺纤维。
本发明还提供了上述暂堵剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
60℃下向所述高抗温耐盐超高分子量聚合物、改性油溶树脂中加入交联剂，搅拌6h-16h；
以5g/min-10g/min的速度加入所述表面活性剂与所述固相颗粒，搅拌1h-2h(优选1.5h)；
加入所述纤维耐温材料，2.5h-3.5h(优选3h)匀速升温至170℃-190℃(优选180℃)，保温3.5h-4.5h(优选4h)，抽真空，并停止加热，待温度降至70℃-90℃(优选80℃)，得到所述暂堵剂。
在本发明提供的上述制备方法中，首先将所述高抗温耐盐超高分子量聚合物、改性油溶树脂、交联剂、表面活性剂、固相颗粒及纤维耐温材料进行研磨，至其能通过200目的标准筛。
本发明又提供了一种油井连续冲砂的方法，其是利用上述暂堵剂完成的，该方法包括以下步骤：
将上述的暂堵剂配制成暂堵剂水溶液；其中，每吨暂堵剂溶于10m3清水中；
将暂堵剂水溶液与携带液以1:1的体积比混合搅拌，打入井内，注入压力为3MPa-6MPa，并向地层挤入2m3-3m3，然后进行后续施工(本领域技术人员按照常规方式进行后续施工)，完成所述油井的连续冲砂。
在本发明的上述油井连续冲砂的方法中，施工完成后，随着携带液的降解，采油用封窜剂返吐和溶解从而解除堵塞。另外，使用冲砂井时，注入压力为5MPa-9MPa，若遇到需停工时，则将油管内暂堵剂顶替干净以防止堵塞油管。
在本发明的上述油井连续冲砂的方法中，配制得到的暂堵剂水溶液正循环2min-5min，套管返水，泵压1MPa-6MPa，反复循环至出口水质合格后在使用。
本发明提供的固体粒状的暂堵剂由不同直径的颗粒调制而成，在地层温度下遇水由固体颗粒状变成糊状物，粘度急剧增加，在油层表面形成滤饼，防止工作液进一步流向油层；冲砂结束后，原油又将滤饼溶解，自行解除堵塞，随原油排出，使油层恢复原来的渗透性，保护油气层，使油井恢复正常生产。
本发明提供的暂堵剂具有如下技术效果：
本发明的暂堵剂在冲砂施工过程中的漏失量较小，一般为8.7％-14.7％，对油层污染较小，油井开抽后可迅速排尽洗井液，提高了生产时率；
本发明的固体粒状暂堵剂封堵效果明显，易解堵，提高了修井效率，尤其适用于各种油井；
本发明的暂堵剂能够保证油井冲砂施工作业过程中的有效解堵，减少油井施工作业占产时间，但不增加解堵施工作业的难度。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本实施例提供了一种暂堵剂，以该暂堵剂的总质量为100wt％计，该暂堵剂的原料组成包括33wt％的高温抗盐超高分子量聚合物(酚醛树脂和聚丙烯酸酯，质量比3:4)，27wt％的改性油溶树脂(合成脂肪酸树脂)，20wt％的交联剂(环氧树脂和聚丙烯酸酯，质量比2:1)，10wt％的表面活性剂(脂肪酸甘油脂)，5wt％的固相颗粒(碳粉和石墨粉，质量比1:1)，5wt％的纤维耐温材料(酚醛树脂纤维)；其中，该暂堵剂中各原料组成均为固体颗粒，且粒径为200目-300目。
上述暂堵剂是通过以下步骤制备得到的：
60℃下向所述高抗温耐盐超高分子量聚合物、改性油溶树脂中加入交联剂，搅拌8h；
以5g/min-10g/min的速度加入所述表面活性剂与所述固相颗粒，搅拌1.5h；
加入所述纤维耐温材料，3h匀速升温至180℃，保温4h，抽真空，并停止加热，待温度降至85℃，得到所述暂堵剂。
本实施例还提供了一种油井连续冲砂的方法，将本实施例的上述暂堵剂用于曙1-44-37井暂堵冲砂施工中，具体包括以下步骤：
施工前曙1-44-37井砂埋、砂卡频繁，漏失严重，冲砂不返砂。2015年11月25日检泵作业，油层厚40.8m，实探砂面为1008.56m2，砂柱高39.44m，需冲砂。
根据油层厚度及室内实验配伍情况，决定使用本暂堵剂暂5t，清水50m3于现场配制暂堵剂水溶液；得到的暂堵剂水溶液正循环3min，套管返水，泵压l.5MPa-2MPa，排20m3/h，冲砂进尺39.44m，反复循环至出口水质合格后停泵待用；
冲砂前油管提至沙面3m以上，开泵循环正常以后下管柱，将套管以正反冲向交替的方式下放，绞车、井口、泵车各岗位紧密配合，并控制下放速度，连续冲砂5个单根以后洗井一周，在继续下冲，冲砂到设计深度后，保持循环至出口排量25m3/h，出口含砂量小于0.1％为冲砂合格，上提油管20m以上，沉降4h左右复探砂面，记录深度；
现场计量，返液35.6m，返出细粉砂380L，返砂率86.9％，漏失量4.6m，漏失率14.7％。暂堵冲砂后及时进行开抽生产，日产液6.4t，产量与作业前相差不大，油井自动解堵成功。作业后检泵周期由以前的36d延长至100d。
本次暂堵剂冲砂返砂率86.9％，作业后产量变化不大，施工、解堵一次成功。现场应用还证明，该暂堵剂适用于区稠油井冲砂施工，冲砂效果良好，冲砂彻底，漏失量小，延长了检泵周期。
实施例2
本实施例提供了一种暂堵剂，以该暂堵剂的总质量为100wt％计，该暂堵剂的原料组成包括33wt％的高温抗盐超高分子量聚合物(酚醛树脂)，30wt％的改性油溶树脂(醇酸树脂、丙烯酸树脂，质量比2:3)，19wt％的交联剂(丙烯酸)，10wt％的表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸，质量比1:1)，4wt％的固相颗粒(碳粉)，4wt％的纤维耐温材料(聚酞亚胺纤维)；其中，该暂堵剂中各原料组成均为固体颗粒，且粒径为200目-300目。
上述暂堵剂是通过以下步骤制备得到的：
60℃下向所述高抗温耐盐超高分子量聚合物、改性油溶树脂中加入交联剂，搅拌12h；
以5g/min-10g/min的速度加入所述表面活性剂与所述固相颗粒，搅拌1h；
加入所述纤维耐温材料，3.2h匀速升温至185℃，保温3h，抽真空，并停止加热，待温度降至80℃，得到所述暂堵剂。
本实施例还提供了一种油井连续冲砂的方法，将本实施例的上述暂堵剂用于曙1-42-47井暂堵冲砂施工中，具体包可以以下步骤：
曙1-42-47井地层漏失严重，冲砂不返。检解作业，油层厚14.4m，核实砂面948.75m，砂柱高24.25m，需冲砂。
根据油层厚度及室内实验配伍情况，决定使用本暂堵剂2t、清水20m3，配制暂堵剂水溶液；
方案采用正冲砂，进尺24.25m，泵压2MPa，排量25m3/h，反复循环冲砂至出口水质合格后停泵；
冲砂前油管提至沙面3m以上，开泵循环正常以后下管柱，将套管以正反冲向交替的方式下放，绞车、井口、泵车各岗位紧密配合，并控制下放速度，连续冲砂5个单根以后洗井一周，在继续下冲，冲砂到设计深度后，保持循环至出口排量25m3/h，出口含砂量小于0.1％为冲砂合格，上提油管20m以上，沉降4h左右复探砂面，记录深度；
现场计量，返液29.4m3，返出细粉砂708L，返砂率91.2％，漏失量5.6m3，漏失率8.7％。暂堵冲砂后及时进行开抽生产，日产液3.5t，产量与作业前相差不大，油井自动解堵成功。作业后检泵周期由以前的36d延长至50d。
本次暂堵剂冲砂返砂率91.2％，作业后产量变化不大，施工、解堵一次成功。试验表明，该暂堵剂适用于稠油井冲砂。
以上实施例说明，本发明的暂堵剂可以对油井进行连续冲砂，且作业后产量变化不大，施工、解堵一次成功，该暂堵剂适用于区稠油井冲砂施工，冲砂效果良好，冲砂彻底，漏失量小，延长了检泵周期。
Claims (10)
1.一种暂堵剂，其特征在于，以该暂堵剂的总质量为100wt％计，该暂堵剂的原料组成包括25wt％-35wt％的高温抗盐超高分子量聚合物，25wt％-30wt％的改性油溶树脂，15wt％-20wt％的交联剂，5wt％-10wt％的表面活性剂，1wt％-5wt％的固相颗粒，1wt％-5wt％的纤维耐温材料，其中，该暂堵剂各原料组成的质量百分比之和为100％；其中，该暂堵剂中各原料组成均为固体颗粒，且各原料组成的粒径为200目-300目。
2.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征在于，所述高温抗盐超高分子量聚合物包括酚醛树脂和/或聚丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征在于，所述改性油溶树脂包括醇酸树脂、丙烯酸树脂和合成脂肪酸树脂中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征在于，所述交联剂包括丙烯酸、环氧树脂和聚丙烯酸酯中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征在于，所述表面活性剂包括硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠和脂肪酸甘油脂中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征在于，所述固相颗粒包括碳粉、石墨粉和铜粉中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1或6所述的暂堵剂，其特征在于，所述固相颗粒的粒径为50μm-75μm。
8.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征在于，所述纤维耐温材料包括酚醛树脂纤维和/或聚酞亚胺纤维。
9.权利要求1-8任一项所述的暂堵剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
60℃下向所述高抗温耐盐超高分子量聚合物、改性油溶树脂中加入交联剂，搅拌6h-16h；
以5g/min-10g/min的速度加入所述表面活性剂与所述固相颗粒，搅拌1h-2h；
加入所述纤维耐温材料，2.5h-3.5h匀速升温至170℃-190℃，保温3.5h-4.5h，抽真空，并停止加热，待温度降至70℃-90℃，得到所述暂堵剂。
10.一种油井连续冲砂的方法，该方法包括以下步骤：
将权利要求1-8任一项所述的暂堵剂配制成暂堵剂水溶液；其中，每吨权利要求1-8任一项所述的暂堵剂溶于10m3水中；
将暂堵剂水溶液与携带液以1:1的体积比混合搅拌，打入井内，注入压力为3MPa-6MPa，并向地层挤入2m3-3m3，然后进行后续施工，完成所述油井的连续冲砂。
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