一种暂堵剂及其制备方法与流程

文档序号:12031460阅读:471来源:国知局

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。



技术实现要素:

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。

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