CN115960585A - 一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法 - Google Patents
一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115960585A CN115960585A CN202211392819.8A CN202211392819A CN115960585A CN 115960585 A CN115960585 A CN 115960585A CN 202211392819 A CN202211392819 A CN 202211392819A CN 115960585 A CN115960585 A CN 115960585A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sand
- meshes
- parts
- inorganic composite
- nano inorganic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及油田无机复合胶凝材料防砂技术，特别涉及一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法。其技术方案是：包括以下重量份的组分：主料由30‑40份SiO2、6‑10份Al2O3、20‑40份CaO、0.2‑3份Fe2O3、0.2‑2份SO3、0.2‑1份方镁石、0.1‑0.5份钙钛矿经过高温烧结而成，以此为主料配合与之相近并且强度较高的骨架活性材料制成；所述的骨架活性材料采用生石膏，分为≥55目、20~55目和10~20目三个不同粒级。有益效果是：本发明的适应温度范围广，抗压强度高：具有早强和高强的特点，固结后形成的固结体抗压强度高；可实现地层固结再造人工井壁防砂，也可通过粒径和细度的配比，实现快速封堵废弃层和浅层封堵，近井地带的渗流大孔道封堵。
Description
技术领域
本发明涉及油田无机复合胶凝材料防砂技术，特别涉及一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法。
背景技术
目前，随着疏松砂岩油藏油气田开发进入高含水期，储层稳定性相对开发初期逐渐变差，胶结物含量逐渐减少。同时随着开发方式改变，目前聚合物驱后油藏地层流体携砂能力增强，地层微粒运移加剧，导致该类油藏防砂效果逐渐变差。
另外，随着油田进入开发后期，含水升高及采液强度增大，储层出砂加剧，稳定性变差，防砂难度加大；聚驱及后续水驱防砂后堵塞加剧，油井液量降低，防砂有效期短目前采用的防砂方法包括如下：第一种是机械防砂，通过绕丝筛管砾石充填来防砂，第二种是化学防砂，有机树脂溶液胶结地层砂，第三种是复合防砂方法，采用树脂溶液加绕丝筛管砾石填充防砂，第四种是压裂防砂技术，在端部脱砂压裂，产生短宽裂缝的压裂工艺方法；上述防砂方法，在防住砂的同时也损失了油井部分产能，影响了砂岩油藏防砂开发效益。
其中，化学防砂人工胶结防砂法：主要包括酚醛树脂溶液、环氧树脂和脲醛树脂等方法。优点：施工简便。不足：适应温度范围窄、有效期短、地层渗透率损失大。人工井壁防砂：主要包括水泥砂浆、树脂核桃壳、树脂砂将和预涂层砾石人工井壁等。优点：经济实惠。不足：成功率比较低，有效期短；预涂层涂料砂适应温度范围窄。人工胶结防砂法：主要包括酚醛树脂溶液其他化学固砂法。目前应用相对不多，基本处于室内研究阶段，未能形成应用规模。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法。
本发明提到的一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂，其技术方案是：包括以下重量份的组分：
主料由30-40份SiO2、6-10份Al2O3、20-40份CaO、0.2-3份Fe2O3、0.2-2份SO3、0.2-1份方镁石、0.1-0.5份钙钛矿经过高温烧结而成，以此为主料配合与之相近并且强度较高的骨架活性材料制成；所述的骨架活性材料采用生石膏，分为≥55目、20~55目和10~20目三个不同粒级。
优选的，纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂，包括以下重量份的组分：主料由35份SiO2、8份Al2O3、30份CaO、2份Fe2O3、1份SO3、0.6份方镁石、0.3份钙钛矿经过高温烧结而成，以此为主料配合与之相近并且强度较高的骨架活性材料制成；所述的骨架活性材料采用生石膏，分为≥55目、20~55目和10~20目三个不同粒级。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的制备方法，其技术方案是：
将主料破碎加工成≤0.2mm、0.2~0.5mm和0.5~1.2mm三个不同粒级，然后添加在骨架活性材料制成，在不同外加剂的协同调节下就可以实现不同用途的高性能应用。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其技术方案是：
（1）纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的粒级≤0.2mm，用于浅层封堵、钻井过程的堵漏、封堵废弃层；
（2）粒级在0.2~0.5mm时，用于调整渗流剖面和大孔道堵水目的，也可用于特细砂岩的防砂；
（3）粒级在0.5~1.2mm时，其渗透率高强度适中主要用于疏松砂岩地层防砂。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其技术方案是：
纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂固结后，所形成的固结体抗压强度随着粒径的变细而增高，粒级≥55目，抗压强度高达30MPa；粒级在20~55目，抗压强度在10~20Mpa之间；粒级在10~20目，抗压强度在8~15Mpa之间。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其技术方案是：
纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂具有早强和高强的特点，并随着温度等条件不同有所变化，粒级≥55目，初凝时间30分钟~6小时可调，终凝时间在2小时~8小时可调；粒级在20~55目，初凝时间在50分钟~3小时可调，终凝时间在3小时~10可调；粒级在10~20目，初凝时间在50分钟~12小时可调。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其技术方案是：纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的堆积密度为1.15~1.25。
与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：
1、适应温度范围广：自常温到高温都可以实现固化凝结；
2、抗压强度高：该材料体系具有早强和高强的特点，固结后形成的固结体抗压强度高(30Mpa)；
3、初凝快速且易于调节：该材料≥55目粒级的初凝时间30分钟~6小时可以调节；
4、性能稳定：该材料所形成的固结体具备一定的抗酸碱腐蚀能力。在酸性和碱性环境下，材料稳定性优于其他类型材料；
5、良好的可钻进可处理性：在多口井的实践中均易钻进易处理，大幅度降低作业施工难度，有助于快速恢复生产；
6、浅层封堵效果显著：该材料可以快速初凝固结，封堵浅层漏点，完美解决了浅层堵漏成功率低的问题。
本发明经过优选后，可实现地层固结再造人工井壁防砂，也可通过粒径和细度的配比，实现快速封堵废弃层和浅层封堵，近井地带的渗流大孔道封堵。
附图说明
图1是本发明的粒级≥55目的照片图；
图2是本发明的粒级在20~55目的照片图；
图3是本发明的粒级在10~20目的照片图；
图4是本发明作为防砂材料与管壁的结合照片；
图5是本发明作为封堵材料与管壁的结合照片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，本发明提到的一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂，包括以下重量份的组分：主料由35份SiO2、8份Al2O3、30份CaO、2份Fe2O3、1份SO3、0.6份方镁石、0.3份钙钛矿经过高温烧结而成，以此为主料配合与之相近并且强度较高的骨架活性材料制成；所述的骨架活性材料采用生石膏，分为≥55目、20~55目和10~20目三个不同粒级，参照图1-图3。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的制备方法，其技术方案是：
将主料破碎加工成≤0.2mm、0.2~0.5mm和0.5~1.2mm三个不同粒级，然后添加在骨架活性材料制成，在不同外加剂的协同调节下就可以实现不同用途的高性能应用。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其技术方案是：
（1）纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的粒级≤0.2mm，用于浅层封堵、钻井过程的堵漏、封堵废弃层；
（2）粒级在0.2~0.5mm时，用于调整渗流剖面和大孔道堵水目的，也可用于特细砂岩的防砂；
（3）粒级在0.5~1.2mm时，其渗透率高强度适中主要用于疏松砂岩地层防砂。
其中，本发明的防砂机理是：
纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂用携砂液携带并挤入出砂地层中，在水环境中进行水化并固结成一整体，形成具有一定强度和渗透性的人造多孔岩层，弥补油层实体亏空，防止岩层坍塌，同时人造岩层具有迂回曲折的孔隙通道，流体可顺利通过，而地层松散砂粒却被阻挡在孔道之外，使地层砂不能进入井筒，实现防止地层出砂的目的。
本发明的堵漏机理是：
纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂在携砂液的携带下受压力条件制约，优先进入低压高渗大孔道，通过桥堵作用、凝结固化作用形成一定强度的截断体而隔断井筒与地层深部高渗通道联系，起到迅速堵漏的目的，可以灵活的选择材料的粒径组成和添加剂，控制固结时间及固结体的渗透性达到不同的施工目的。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其技术方案是：
纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂固结后，所形成的固结体抗压强度随着粒径的变细而增高，粒级≥55目，抗压强度高达30MPa；粒级在20~55目，抗压强度在10~20Mpa之间；粒级在10~20目，抗压强度在8~15Mpa之间。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其技术方案是：
纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂具有早强和高强的特点，并随着温度等条件不同有所变化，粒级≥55目，初凝时间30分钟~6小时可调，终凝时间在2小时~8小时可调；粒级在20~55目，初凝时间在50分钟~3小时可调，终凝时间在3小时~10可调；粒级在10~20目，初凝时间在50分钟~12小时可调。
本发明提到的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其技术方案是：纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的堆积密度为1.15~1.25。
本实施例的堵漏剂的基本性能包括如下：
1）适应温度范围广，自常温到高温120℃都可以实现固化凝结；
2）该材料所形成的固结体具备一定的抗酸碱腐蚀能力，在强酸和强碱环境其强度略有降低但不被破坏，并具有一定的抗高温老化能力；
3）固结体具有强亲水性能，在油水两相渗流情况下不影响油相渗透率，因此具备良好的堵水性能；
4）孔隙分布较均匀，即具有较高的渗透性，又具有良好的防砂作用；
本实施例用于现场应用实验过程如下：
1、封堵应用-GO2-17-67
2019年3月在胜利油田XXX采油厂进行浅层套管封堵，该井氧活化测井验漏显示套管在575.52-578.42m处套漏，水泥返高113m，表层套管完深339.73 m，漏点试挤压力0MPa，地面不返水。
配置封堵液7m3，正替封堵液1.6m3，正挤封堵液5.4m3，正挤地层水1.7m3，控制压力15MPa，稳压5分钟扩散压力，压力13MPa不降，反循环洗井，洗出多余灰浆，上提管柱150m，关井侯凝72小时，试压10MPa合格，浅层封堵成功。
实施例2，本发明提到的一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂，包括以下重量份的组分：
主料由30份SiO2、6份Al2O3、20份CaO、0.2份Fe2O3、0.2份SO3、0.2份方镁石、0.1份钙钛矿经过高温烧结而成，以此为主料配合与之相近并且强度较高的骨架活性材料制成；所述的骨架活性材料采用生石膏，分为≥55目、20~55目和10~20目三个不同粒级。
本实施例的封堵应用实验：
2019年6月在胜利油田XX采油厂进行浅层堵漏施工。该井封隔器验漏显示，套管1419.83-1493.01m处套漏（封堵漏点井段1431-1432，1442-1448，1454-1456，1459,1463-1473，1479-1481，1504m，共计21m），水泥返高0m，漏点试挤压力2MPa，地面返水。
配置封堵液10m3，正替封堵液4.1m3，正挤封堵液5.9m3，正挤水4.2m3，控制压力15MPa,稳压5分钟扩散压力，压力11MPa不降，反循环洗井，洗出多余灰浆，上提管柱150m，关井侯凝48小时，试压10MPa合格，浅层封堵成功。
实施例3，本发明提到的一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂，包括以下重量份的组分：
主料由40份SiO2、10份Al2O3、40份CaO、3份Fe2O3、2份SO3、1份方镁石、0.5份钙钛矿经过高温烧结而成，以此为主料配合与之相近并且强度较高的骨架活性材料制成；所述的骨架活性材料采用生石膏，分为≥55目、20~55目和10~20目三个不同粒级。
本实施例的封堵应用实验如下：
2020年12月18日在胜利油田XXX油井进行浅层大孔道封堵。该井封隔器验串显示，套管 1323-1330m处套漏，完钻井深2569m，水泥返高1423m。
现场配制封堵液6m3，正替封堵液3.6m3，正挤封堵液2.4m3，正挤清水4.88m3，控制压力15MPa，稳压5分钟压力降至7MPa，反循环洗井，上提管柱150m，带压5MPa，关井侯凝48小时。12月21日钻塞50m，钻塞速度20min/根，试压10MPa合格，浅层大孔道封堵成功。
该井正常生产时日产油1.3吨，含水95.11%，矿化度为47665mg/l；套窜时矿化度为18307mg/l，封堵后开井矿化度为46877mg/l，恢复正常；开井9天后见油，日油增至2.4吨，含水90.73%。
以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的相应简单修改或等同变换，尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂，其特征是：包括以下重量份的组分：主料由30-40份SiO2、6-10份Al2O3、20-40份CaO、0.2-3份Fe2O3、0.2-2份SO3、0.2-1份方镁石、0.1-0.5份钙钛矿经过高温烧结而成，以此为主料配合与之相近并且强度较高的骨架活性材料制成；所述的骨架活性材料采用生石膏，分为≥55目、20~55目和10~20目三个不同粒级。
2.根据权利要求1所述的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂，其特征是：包括以下重量份的组分：主料由35份SiO2、8份Al2O3、30份CaO、2份Fe2O3、1份SO3、0.6份方镁石、0.3份钙钛矿经过高温烧结而成，以此为主料配合与之相近并且强度较高的骨架活性材料制成；所述的骨架活性材料采用生石膏，分为≥55目、20~55目和10~20目三个不同粒级。
3.根据权利要求1或2所述的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的制备方法，其特征是：
将主料破碎加工成≤0.2mm、0.2~0.5mm和0.5~1.2mm三个不同粒级，然后添加在骨架活性材料制成，在不同外加剂的协同调节下就可以实现不同用途的高性能应用。
4.根据权利要求1或2所述的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其特征是：
（1）纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的粒级≤0.2mm，用于浅层封堵、钻井过程的堵漏、封堵废弃层；
（2）粒级在0.2~0.5mm时，用于调整渗流剖面和大孔道堵水目的，也可用于特细砂岩的防砂；
（3）粒级在0.5~1.2mm时，其渗透率高强度适中主要用于疏松砂岩地层防砂。
5.根据权利要求4所述的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其特征是：
纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂固结后，所形成的固结体抗压强度随着粒径的变细而增高，粒级≥55目，抗压强度高达30MPa；粒级在20~55目，抗压强度在10~20Mpa之间；粒级在10~20目，抗压强度在8~15Mpa之间。
6.根据权利要求4所述的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其特征是：
纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂具有早强和高强的特点，并随着温度等条件不同有所变化，粒级≥55目，初凝时间30分钟~6小时可调，终凝时间在2小时~8小时可调；粒级在20~55目，初凝时间在50分钟~3小时可调，终凝时间在3小时~10可调；粒级在10~20目，初凝时间在50分钟~12小时可调。
7.根据权利要求6所述的纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的应用，其特征是：纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂的堆积密度为1.15~1.25。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211392819.8A CN115960585A (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211392819.8A CN115960585A (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115960585A true CN115960585A (zh) | 2023-04-14 |
Family
ID=87353379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211392819.8A Pending CN115960585A (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115960585A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1757697A (zh) * | 2005-11-07 | 2006-04-12 | 刘茂平 | 一种油井封窜堵漏剂 |
| CN113307586A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-27 | 山东嘉信德石油科技有限公司 | 一种无机胶凝油水井堵漏材料的制备及应用方法 |
| CN113372899A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-10 | 西南石油大学 | 一种无机复合凝胶体系 |
-
2022
- 2022-11-08 CN CN202211392819.8A patent/CN115960585A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1757697A (zh) * | 2005-11-07 | 2006-04-12 | 刘茂平 | 一种油井封窜堵漏剂 |
| CN113372899A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-10 | 西南石油大学 | 一种无机复合凝胶体系 |
| CN113307586A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-27 | 山东嘉信德石油科技有限公司 | 一种无机胶凝油水井堵漏材料的制备及应用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郭晓潞等主编: "《水泥基材料结构与性能》", vol. 1, 中国建材工业出版社, pages: 9 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2656266C2 (ru) | Способ обработки подземного пласта суспензией цементного раствора с возможностью образования проницаемого отвердевшего цементного раствора | |
| US7748455B2 (en) | Surfaced mixed epoxy method for primary cementing of a well | |
| RU2692716C1 (ru) | Способ получения и применения подложки, покрытой цементом | |
| FR2808794A1 (fr) | Ciment permeable, son procede d'obtention et application dudit ciment dans des puits petroliers ou analogues | |
| CN107663445B (zh) | 一种封窜堵漏用压敏化学封堵剂 | |
| CN107614828A (zh) | 用经设计形成可渗透砂浆的砂浆浆料处理地下地层的方法 | |
| MX2013012179A (es) | Uso de metilhidroxietilcelulosa como aditivo para cemento. | |
| CN104962251A (zh) | 一种微乳液成膜封堵钻井液及制备方法 | |
| CN106566501A (zh) | 一种柔性堵漏剂及其制备方法与应用 | |
| RU2288351C1 (ru) | Способ создания забойного фильтра | |
| US10611952B2 (en) | Fracturing a formation with mortar slurry | |
| RU2230178C2 (ru) | Способ уплотнения скважины и состав для уплотнения скважины | |
| CN113307586A (zh) | 一种无机胶凝油水井堵漏材料的制备及应用方法 | |
| CN115960585A (zh) | 一种纳米无机复合胶凝材料防砂封窜堵漏剂及方法 | |
| AU2017386373A1 (en) | Fracturing a formation with mortar slurry | |
| US7798222B2 (en) | Expandable fluid cement sand control | |
| CN111472374B (zh) | 一种用于弱透水地层的防渗处理方法 | |
| AU2017386381A1 (en) | Fracturing a formation with mortar slurry | |
| CN111925169A (zh) | 一种适合兴隆台地层石油修井用封堵水窜的水泥浆体系 | |
| CN112811878A (zh) | 基于cmas技术的人工井壁防砂及其控水施工工艺 | |
| CN115029114B (zh) | 适用于高含水油藏的堵水压裂裂缝转向剂及其制备方法 | |
| CN112431569B (zh) | 一种防止裂缝向上延伸的方法、高分子封堵材料及其制备方法 | |
| AU2017386380A1 (en) | Fracturing a formation lying below an aquifer | |
| CN111848056A (zh) | 适合馆陶组地层低中破裂压力石油修井用封堵水泥浆体系 | |
| US20230174847A1 (en) | Method for treating a subterranean formation by injecting an aqueous gelling solution comprising an aluminate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |