CN108641687A - 一种磁流变暂堵液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种磁流变暂堵液及其制备方法，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8‑41%，基载液12‑45%，表面活性剂0.1‑5%，触变剂0.3‑4.8%，抗磨添加剂0.6‑3.5%，余量为水。在本发明的磁流变暂堵液中，决定磁流变暂堵液磁性能的软磁性颗粒在基载液中分散，通过表面活性剂改变软磁性颗粒的性质和固液界面性质，并使用触变剂提高稳定性，在外加磁场作用下即可实现磁流变液毫秒内在所需暂堵位置产生封堵效果；撤去磁场，固化的磁流变液就会重新变成低黏度的液体，从而易于返排到地面，对地层伤害小，可满足不同工艺改造需求，最终实现提高单井产量的目标。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种磁流变暂堵液及其制备方法。
背景技术
暂堵技术作为提高裂缝复杂程度实现油气井增产的重要手段，应用广泛；但由于其产品性能单一，难以满足目前多种工艺改造需求。
目前现用暂堵剂主要分为以下几种：一是凝胶类堵剂，存在抗压强度差、不易破胶等问题；二是颗粒堵剂，存在颗粒放入位置不精确、达不到理想的暂堵效果的问题；三是纤维或绒囊类堵剂，存在不耐酸、碱，分解快等问题；四是冷冻技术，此技术存在冷冻时间长、干冰挥发对人身造成窒息等风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁流变暂堵液，在外加磁场作用下毫秒内即可实现磁流变液在所需暂堵位置产生封堵效果。
本发明的另一个目的在于提供一种磁流变暂堵液的制备方法。
本发明提供的技术方案如下：
一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8-41%，基载液12-45%，表面活性剂0.1-5%，触变剂0.3-4.8%，抗磨添加剂0.6-3.5%，余量为水。
所述软磁性颗粒27%，基载液31%，表面活性剂2.8%，触变剂3.5%，抗磨添加剂2.5%，水33.2%。
所述软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，所述微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的质量比为1：0.3-1。
所述基载液为甲基硅油、乙基硅油或甲基硅油和乙基硅油的混合物。
所述表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，所述硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：1.2-4。
所述触变剂为硅藻土或硅酸镁锂。
所述抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，所述铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：1.5-2.5。
所述甲基硅油和乙基硅油的混合质量比为1：0.2-0.9。
一种磁流变暂堵液的制备方法，室温下，在容器中加入配方量的水，再将配方量的基载液加入水中，搅拌均匀后，以500-800r/min的搅拌速度依次加入配方量的表面活性剂、触变剂和抗磨添加剂，搅拌10min，最后加入配方量的软磁性颗粒搅拌15min待用。
本发明的有益效果是：
在本发明的磁流变暂堵液中，决定磁流变暂堵液磁性能的软磁性颗粒在基载液中分散，通过表面活性剂改变软磁性颗粒的性质和固液界面性质，并使用触变剂提高稳定性，在外加磁场作用下即可实现磁流变液毫秒内在所需暂堵位置产生封堵效果；撤去磁场，固化的磁流变液就会重新变成低黏度的液体，从而易于返排到地面，对地层伤害小，可满足不同工艺改造需求，最终实现提高单井产量的目标。
下面将做进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8-41%，基载液12-45%，表面活性剂0.1-5%，触变剂0.3-4.8%，抗磨添加剂0.6-3.5%，余量为水。
本发明原理：在本发明的磁流变暂堵液中，软磁性颗粒决定磁流变暂堵液的磁性；基载液为分散介质；表面活性剂用于改变软磁性颗粒的性质和固液界面性质；触变剂提高磁流变暂堵液的稳定性；抗磨添加剂作用是防止磨损。
本发明的磁流变暂堵液在外加磁场作用下即可实现磁流变液毫秒内在所需暂堵位置产生封堵效果；撤去磁场，固化的磁流变液就会重新变成低黏度的液体，从而易于返排到地面，对地层伤害小，可满足不同工艺改造需求，最终实现提高单井产量的目标。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8%，基载液12%，表面活性剂0.1%，触变剂0.3%，抗磨添加剂0.6%，余量为水。
制备过程：室温下，在容器中加入配方量的水，再将配方量的基载液加入水中，搅拌均匀后，以500-800r/min的搅拌速度依次加入配方量的表面活性剂、触变剂和抗磨添加剂，搅拌10min，最后加入配方量的软磁性颗粒搅拌15min待用。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.5。基载液为甲基硅油和乙基硅油的混合物，甲基硅油和乙基硅油的的混合质量比为1：0.6。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：1.9。触变剂为硅藻土。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2。
实施例3：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒41%，基载液45%，表面活性剂5%，触变剂4.8%，抗磨添加剂3.5%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.6。基载液为甲基硅油。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：2.5。触变剂为硅酸镁锂。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2.2。
实施例4：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒27%，基载液31%，表面活性剂2.8%，触变剂3.5%，抗磨添加剂2.5%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.6。基载液为甲基硅油和乙基硅油的混合物，甲基硅油和乙基硅油的的混合质量比为1：0.4。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：2.3。触变剂为硅酸镁锂。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2.1。
实施例5：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒27%，基载液31%，表面活性剂2.8%，触变剂3.5%，抗磨添加剂2.5%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.6。基载液为乙基硅油。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：2.3。触变剂为硅酸镁锂。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2.1。
实施例6：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒27%，基载液31%，表面活性剂2.8%，触变剂3.5%，抗磨添加剂2.5%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.6。基载液为甲基硅油。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：2.3。触变剂为硅酸镁锂。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2.1。
实施例7：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8-41%，基载液12-45%，表面活性剂0.1-5%，触变剂0.3-4.8%，抗磨添加剂0.6-3.5%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.5。基载液为甲基硅油和乙基硅油的混合物，甲基硅油和乙基硅油的的混合质量比为1：0.6。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：1.9。触变剂为硅藻土。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2。
实施例8：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8%，基载液12%，表面活性剂0.1%，触变剂0.3%，抗磨添加剂0.6%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.5。基载液为甲基硅油。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：1.9。触变剂为硅藻土。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2。
实施例9：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8%，基载液12%，表面活性剂0.1%，触变剂0.3%，抗磨添加剂0.6%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.5。基载液为乙基硅油。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：1.9。触变剂为硅藻土。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2。
实施例10：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8%，基载液12%，表面活性剂0.1%，触变剂0.3%，抗磨添加剂0.6%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.5。基载液乙基硅油。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：1.9。触变剂为硅酸镁锂。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2。
实施例11：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒41%，基载液45%，表面活性剂5%，触变剂4.8%，抗磨添加剂3.5%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.6。基载液为乙基硅油。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：2.5。触变剂为硅酸镁锂。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2.2。
实施例12：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒41%，基载液45%，表面活性剂5%，触变剂4.8%，抗磨添加剂3.5%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.6。基载液为甲基硅油和乙基硅油的混合物，甲基硅油和乙基硅油的的混合质量比为1：0.6。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：2.5。触变剂为硅藻土。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2.2。
实施例13：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种磁流变暂堵液，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒41%，基载液45%，表面活性剂5%，触变剂4.8%，抗磨添加剂3.5%，余量为水。
制备过程同实施例2。
在本实施例中，软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，四氧化三铁和微米级别的羰基铁粉的质量比为1：0.6。基载液为甲基硅油和乙基硅油的混合物，甲基硅油和乙基硅油的的混合质量比为1：0.6。
表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：2.5。触变剂为硅藻土。抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：2.2。
分别检测现场用磁流变暂堵液及本发明实施例2-13中磁流变暂堵液在油藏条件下的岩心伤害率和采收率、采收率的增值，考察磁流变液的岩心伤害率和采收率，如表1所示。
表1 常用暂堵液及实施例2-13磁流变暂堵液性能对比
通过室内试验分析可知：本发明的磁流变暂堵液各项性能优于常用暂堵液。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。实施例没有详细叙述的测试方法属本行业的公知技术，这里不一一叙述。
Claims (9)
1.一种磁流变暂堵液，其特征在于，由以下质量百分比的物质组成：软磁性颗粒8-41%，基载液12-45%，表面活性剂0.1-5%，触变剂0.3-4.8%，
抗磨添加剂0.6-3.5%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种磁流变暂堵液，其特征在于：所述软磁性颗粒27%，基载液31%，表面活性剂2.8%，触变剂3.5%，抗磨添加剂2.5%，水33.2%。
3.根据权利要求1或2所述的一种磁流变暂堵液，其特征在于：所述软磁性颗粒为微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的混合物，所述微米级四氧化三铁和微米级羰基铁粉的质量比为1：0.3-1。
4.根据权利要求1或2所述的一种磁流变暂堵液，其特征在于：所述基载液为甲基硅油、乙基硅油或甲基硅油和乙基硅油的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种磁流变暂堵液，其特征在于：所述表面活性剂为硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，所述硅烷偶联剂和羟基聚二甲基硅氧烷的混合质量比为1：1.2-4。
6.根据权利要求1或2所述的一种磁流变暂堵液，其特征在于：所述触变剂为硅藻土或硅酸镁锂。
7.根据权利要求1或2所述的一种磁流变暂堵液，其特征在于：所述抗磨添加剂为铝粉和纳米氧化铈粉的混合物，所述铝粉和纳米氧化铈粉的混合质量比为1：1.5-2.5。
8.根据权利要求4所述的一种磁流变暂堵液，其特征在于：所述甲基硅油和乙基硅油的混合质量比为1：0.2-0.9。
9.根据权利要求1或2所述的一种磁流变暂堵液的制备方法，其特征在于：室温下，在容器中加入配方量的水，再将配方量的基载液加入水中，搅拌均匀后，以500-800r/min的搅拌速度依次加入配方量的表面活性剂、触变剂和抗磨添加剂，搅拌10min，最后加入配方量的软磁性颗粒搅拌15min待用。
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