专利名称：脲醛树脂溶液防砂工艺配方的制作方法
技术领域：
本发明属于油田开发过程中，防止疏松砂岩油层出砂，维持油水井正常生产的一项脲醛树脂溶液防砂工艺技术。
目前防砂工艺较多，国内使用较普遍的是酚醛树脂类防砂工艺，该工艺所用的主要材料为酚醛树脂，增孔剂为有机溶剂，前置液，后置液也为有机溶剂或者是柴油，整个成本较高。单酚醛树脂价格就是脲醛树脂的3-4倍，所用溶剂都是有机溶剂，价格也较高，另外该工艺适应性较窄，只适用于较高温度油层中防砂，温度一般高于55℃，并且只适应于低含水油层，一般含水＜20％，对于高含水油井和注水井防砂适应性较差，本发明是根据现有的防砂工艺存在的不足之处，发明了材料成本低，适应于高含水、低温油层的、增孔剂为水的脲醛树脂溶液防砂工艺。
脲醛树脂是一种分子量分布较广，平均分子量较低的高分子化合物，其分子有一部分易分散于水中，有一部分难于分散于水中，其分子是由线型、网状，体型结构组成，有强极性的基团，如羟甲基、酰胺基等。这些基团的存在使分子在水湿的砂砾表面发生强烈的粘附作用，有偶联剂的存在时，可以使脲醛树脂分子与砂砾的表面粘附的力量有较大的提高。脲醛树脂在特定的固化剂作用下，具有低温固化的特性。
脲醛树脂品种繁多，分子固化过程亦各有异同，这里表示其中一种固化过程，脲醛树脂在固化剂的作用下，从链-网结构转变成立体网状结构，最后完全固化形成不溶不熔的产物，其变化过程表示如下 脲醛树脂在固化之前与增孔剂发生相分离，由于脲醛树脂的自身表面张力和多孔介质的毛细管力作用下，脲醛树脂被吸附到砂砾的相互接触面上，可将油层砂砾牢固地固结住，并且有一定的渗透性能，故防砂效果比较好。
本发明的特征是脲醛树脂溶液防砂剂的混合质量比为脲醛树脂∶固化剂∶偶联剂∶增孔剂＝100∶1.0-2.0∶0.5-2.0∶40-80，将混合均匀的脲醛树脂溶液防砂剂泵送到油井油层的需防砂层位、在油层温度及固化剂、偶联剂、增孔剂的作用下在固化时间调节剂作用下下，按需要时间把井壁附近油层砂砾牢固地固结住，形或具有一定渗透率和固结强度的井壁，起到阻挡油层出砂的目的；所用固化剂为NH4Cl、NH4HSO4、NH4NO3、，最好是NH4Cl′所用偶联剂为KH-550，KH-560，A-143最好是KH-550，所用增孔剂为自来水，地层水或柴油，一般使用自来水；脲醛树脂溶液防砂剂注入半径r为0.5-0.8m。每米油层脲醛树脂用量为0.3-0.6吨为宜，反应温度为40-70℃；所用固化时间调节剂为Na2S2O3其用量为脲醛树脂质量的0.1％-1.0％，初凝时间为3-10小时，固化时间10-45小时。
下面通过实施实例对本发明进一步阐述，7-27-5366井，为抽油井，层次为62，1990年8月10日新井投产，8月14日砂卡，检泵冲砂，11月17日又砂卡，生产3个月，为使该井正常生产，11月17日开始用脲醛树脂溶液防砂工艺配方进行防砂。
先算出脲醛树脂用量，简单计算公式为M＝∮Pr2hM-树脂用量(t) r-注入液波及半径(m)P-注入液密度(t，m3) h-注入波及厚度(m)∮-油层有效孔隙度(％)根据孤东油田7-27-5366井油层特性及注入液特性取p＝1.17t/m3，h＝5.1m，r＝0.8m，∮-37％，计算出脲醛树脂溶液的用量为4.44t。
脲醛树脂溶液中定脲醛树脂∶增孔剂＝2∶1(质量比)，则脲醛树脂用量为Q＝3/2M＝3/2×4.44＝3.0，其它成分按脲醛树脂∶固化剂∶偶联剂∶增孔剂＝100∶1.0∶0.5∶50的配方算出其用量。
先将脲醛树脂，增孔剂，固化速度调节剂按比例依次倒入池子中，搅拌均匀；再加入固化剂，偶联剂，充分搅拌，使之充分均匀。用水泥车打入已冲砂刮蜡的油层内，然后正挤隔离柴油和清水，将防砂剂全部挤入油层。候凝2天后，洗井，开井投产，取好油井防砂后的生产数据，该井1990年11月29日交井，防砂完后交井，开井、截止于1992年2月29日仍继续生产，累计产油量4108.8t，平均日产液72.1和，平均采液强度14.1t/dm，该井防砂前日产液62.3t，日产油4.91，含水92.1％，防砂后第一个月平均日产液54.7t，平均日产油19.9t，含水为63.6％。生产周期由防砂前4天起延长到防砂后1年零4个月以上。含砂由1％下降到0.01％，日产原油由4.5t上升到19.9t，原油含水由92.1％下降到63.6％，防砂效果特别明显。
采取本发明已防砂达80多口井，其花费施工费用达260多万元，共产油达85000多吨.以原油单价270元/t，生产原油成本100元则创价值为(270－100)×85000＝1445×104(元)，减去260万元，纯经济效益1445×104－260×104＝1185×104(元)，平均每口井经济效益为14.81×104元。
权利要求
1.本发明涉及一种脲醛树脂溶液防砂工艺配方。其特征是脲醛树脂溶液防砂剂的混合质量比例为脲醛树脂∶固化剂∶偶联剂∶增孔剂＝100∶1.0-2.0∶0.3-2.0∶40-80，将混合均匀的脲醛树脂溶液泵送到油水井油层的需防砂部位，在油层温度及固化剂、偶联剂、增孔剂的作用下，在固化时间调节剂的调节下按需要时间把井壁四周油层的砂砾牢固地固结住。形成具有一定渗透率和固结强度的井壁，起到阻挡油层出砂的目的。
2.权力要求1所述脲醛树脂溶液防砂工艺配方，其特征是固化剂为NH4Cl、NH4HSO4、NH4NO3，最好是NH4Cl。
3.权力要求1所述的脲醛树脂溶液防砂剂工艺配方其特征是偶联剂为KH-550、KH-560、A-143，最好是KH-550。
4.权力要求1所述的脲醛树脂溶液防砂工艺配方，其特征是增孔剂为柴油、地层水、自来水，最好为自来水。
5.权力要求1所述的脲醛树脂溶液防砂工艺配方，其特征是脲醛树脂溶液防砂剂注入半径r为0.5-0.8m，每米油层注用量为0.3-0.6t。
6.权力要求1所述的脲醛树脂溶液防砂工艺配方其特征是脲醛树脂溶液防砂剂在油层中的反应温度为40℃-70℃。
7.权利要求1所述的脲醛树脂溶液防砂工艺配方其特征是固化时间调节剂为″Na2S2O3″其用量为脲醛树脂质量的0.1％-1.0％，固化时间为45小时-10小时。
全文摘要
本发明涉及一种脲醛树脂溶液防砂工艺配方，其特点是适用于高含水，低温油层防砂，且防砂费用低，利用脲醛树脂分子量发布较广，平均分子量较低，有一部分可以分散于水中，有一部分难分散于水中，其分子由线型，网状，体型结构组成，有强极性基团，能使分子在水湿的砂砾表面发生强烈的粘附特性，在增孔剂、固化剂偶联剂的作用下，在油层温度较低的情况下能把井壁四周油层的砂砾，牢固的固结住，形成具有一定渗透率和固结强度的人工井壁。起到阻挡油层出砂的目的。
文档编号E21B33/138GK1114672SQ9411071
公开日1996年1月10日 申请日期1994年7月5日 优先权日1994年7月5日
发明者陈应淋, 郑碧锁, 金鸿雁, 王兆水, 姚勇 申请人:胜利石油管理局孤东采油厂