凝胶颗粒型堵水剂及制备方法
【专利摘要】本发明属天石油开采【技术领域】，尤其涉及一种凝胶颗粒型堵水剂及制备方法，本发明的技术方案为：凝胶颗粒型堵水剂，由主体材料、添加材料和水组成，所述主体材料由重量比为50-90%的G级水泥和50-10%的颗粒堵剂组成，所述占主体材料重量百分比的添加材料由0.5%—3%的强化剂和1%—3%的固化剂组成，所述主体材料和添加材料为基础材料，所述基础材料与水的重量比为1：5-7。在水平段封堵时，凝胶颗粒的悬浮性好、流动性好、过筛性好、耐高温、易进入地层、费用低，从而达到精密筛管水平井封堵风险低、有效期长、封堵成功率高的目的。
【专利说明】凝胶颗粒型堵水剂及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属天石油开采【技术领域】，尤其涉及能够达到对精密筛管水平井有效堵水的 凝胶颗粒型堵水剂，及其制备方法，能够满足稠油热采开发的需要。
【背景技术】
[0002]随着稠油主力油田进入高轮次吞吐开发阶段，稠油水平井高含水问题日益突出， 开发效果越来越差。目前仅现河稠油热采水平井开井147 口，由于边底水内侵等因素
影响，目前含水大于90%的水平井有79 口，占开井数的53.7%。严重制约了我厂的稠油油藏稳产基础。近几年来，精密滤砂管技术作为水平井主导配套技术，得到大规模推广，虽然解决了油井出砂等问题，却加大了稠油油藏堵水的难度。
[0003]目前稠油油藏堵水面临以下几个难点:(1)精密滤砂管的应用，对堵剂粒径要求高，要求堵剂“注得进”;(2)稠油井采用蒸汽热采，要求堵剂耐温能力强；(3)对强边底水影响油井，要求堵剂强度高；(4)封堵有效期长，价格低廉；(5)考虑施工的安全性，要求水平段钻塞施工风险小。
[0004]国内外稠油堵水技术现状:(I)高温泡沫调剖。泡沫具有“遇油消泡、遇水生泡”的特性，可以起到堵水、调整吸汽剖面、实现水平段均匀动用的目的。主要成分:长链烷基芳基磺酸盐。但现场实践证明，氮气泡沫强度相对较低，对于强边底水封堵适用性较差。(2)高分子凝胶及冻胶类堵剂。主要有:木质素磺酸盐、腐植酸及栲胶类凝胶或冻胶高温调剖堵水剂。其中，栲胶类高温调剖堵水剂耐温性能较高，可达到250°C左右，在国内稠油热采调剖堵水中受到了较多的关注，但强度低，有效期短、成本高，现场使用受到一定限制。(3)热固性树脂类堵剂。主要有:热固性的酚醛树脂、环氧树脂、糠醇树脂堵以及呋喃树脂。树脂类堵调剂具有如下优点:可以注入地层孔隙并且具有足够高的强度；缺点:封堵没有选择性，固化速度对温度非常敏感可控性差。(4)无机水泥及沉淀类封堵:主要有水泥类、超细水泥一粉煤灰封堵剂、硅酸钙堵剂。特点是刚性封堵，封堵能力强，但封堵没有选择性，容易对整个储层的渗透率造成伤害，过筛率低。
[0005]随着稠油水平井热采开发的不断深入，对堵剂的过筛性能、耐温性、选择性、热 稳定性及封堵强度都提出了更高的要求，需要开展进一步的研究。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，克服现有技术的不足，针对精密筛管水平井堵水难度大、普通堵剂耐温效果差等问题，经过大量实验，多种封堵剂、多种添加剂的筛选，研发出适用于精密筛管水平井的凝胶颗粒型堵水剂。在水平段封堵时，凝胶颗粒的悬浮性好、流动性好、过筛性好、耐高温、易进入地层、费用低，从而达到精密筛管水平井封堵风险低、有效期长、封堵成功率高的目的。同时本发明还提供了凝胶颗粒型堵水剂的制备方法。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:凝胶颗粒型堵水剂，由主体材料、添加材料和水组成，所述主体材料由重量比为50-90%的G级水泥和50-10%的颗粒堵剂组成，所述占主体材料重量百分比的添加材料由0.5%—3%的强化剂和1% — 3%的固化剂组成，所述主体材料和添加材料为基础材料，所述基础材料与水的重量比为1:5_7。所述颗粒堵剂为市售聚丙烯类高分子化合物。
[0008]在改善主剂的悬浮性能和耐温性方面，分别对凝胶颗粒、胍胶、栲胶、纤维素四种外加剂进行实验，最终确定凝胶颗粒溶解速度快，对主剂的悬浮性能好，析水量小，30min的析水量由50ml降为2ml，耐温性能明显提高，由90°C上升为180°C，达到注蒸汽开采要求。
[0009]本发明所述强化剂为钙盐，对比筛选的有细粉砂和天然土。
[0010]本发明所述固化剂为有机氧化物，对比筛选的有碳酸钙、粉煤灰和细硅粉。
[0011]通过强化剂和固化剂，改善堵剂的固结时间和抗压强度，固结时间由26h缩短至14h，抗压强度由0.5MPa提高至2.4MPa，将配方进一步完善，最终试验后各项指标均达到要求。
[0012]本发明所述凝胶颗粒型堵水剂的制备方法，按规定的添加量，首先将G级水泥与颗粒堵剂混合均匀，然后加入强化剂和固化剂混合均匀，最后加水形成凝胶颗粒型堵水剂。
[0013]本发明的有 益效果是:凝胶颗粒型堵水剂，由主体材料、添加材料和水组成，所述主体材料由重量比为50-90%的G级水泥和50-10%的颗粒堵剂组成，所述占主体材料重量百分比的添加材料由0.5%—3%的强化剂和1% — 3%的固化剂组成，所述主体材料和添加材料为基础材料，所述基础材料与水的重量比为1:5_7。可以在筛管完井水平井堵水时,不污染水平段精密筛管，固结时 间较长、强度适中、耐高温，从而达到堵水及注蒸汽开采一次成功。在水平段封堵时，凝胶颗粒的悬浮性好、流动性好、过筛性好、耐高温、易进入地层、费用低，从而达到精密筛管水平井封堵风险低、有效期长、封堵成功率高。
[0014]本发明与现有堵水剂 的对 比表
【权利要求】
1.凝胶颗粒型堵水剂，其特征在于:由主体材料、添加材料和水组成,所述主体材料由重量比为50-90%的G级水泥和50-10%的颗粒堵剂组成，所述占主体材料重量百分比的添加材料由0.5%—3%的强化剂和1% — 3%的固化剂组成，所述主体材料和添加材料为基础材料，所述基础材料与水的重量比为1:5_7。
2.根据权利要求1所述的凝胶颗粒型堵水剂，其特征在于:所述强化剂为钙盐，对比筛选的有细粉砂和天然土，实施过程中只加入其中一种强化剂。
3.根据权利要求1所述的凝胶颗粒型堵水剂，其特征在于:所述固化剂为有机氧化物，对比筛选的有碳酸钙、粉煤灰和细硅粉，实施过程中只加入其中一种固化剂。
4.根据权利要求1、2或3所述的凝胶颗粒型堵水剂的制备方法，其特征在于:按规定的添加量，首先将G级水泥与颗粒堵剂混合均匀，然后加入强化剂和固化剂混合均匀，最后加水形成凝胶颗粒型堵水剂。
【文档编号】C09K8/467GK103484086SQ201210192848
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月13日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】崔新栋, 张秀生, 董丽新, 胡增国, 万惠平, 毕志峰, 孙凯, 胡燕, 郑裕庆, 刘小亮, 于辉莉, 王茜, 赵华, 杜锐 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司现河采油厂