一种热采封窜剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油田化学堵水调剖剂领域，具体涉及一种热采封窜剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]稠油热采井经多轮蒸汽吞吐后，地层往往形成汽窜通道。一方面，蒸汽沿汽窜通道窜流至临近油井导致其温度过高，无法正常生产；另一方面，油藏中形成亏空层，使蒸汽热量无法充分作用于原油，造成热能浪费。为解决汽窜问题，需使用封窜剂封堵汽窜通道。对封窜剂的要求是:①成本低，能大剂量使用；②封堵强度高，能在注汽压力下保持封堵状态；③有效期长，可在多轮蒸汽吞吐后依然有效耐高温，在注入蒸汽温度下有效；⑤初凝时间长，可进行大剂量、长时间施工；⑥通过性好，可注入油层深部。
[0003]目前的封窜剂无法同时满足上述要求。有机泡沫类封窜剂封堵强度较弱，有效期较短，耐高温性差；可固化颗粒封窜剂成本相对较高，初凝时间短、粒径大，不易深部注入；非固化颗粒封窜剂无法固结，强度低，有效期短。
[0004]粉煤灰是燃煤燃烧废料，使用粉煤灰为主剂可降低封窜的材料成本。粉煤灰的化学组成与水泥相似，具有实现自固化的潜力。采用粉煤灰制备的调剖剂，可用于油田中常温水井的调剖。现有技术中，公告号为CN1237145C的专利“一种用于油水井封堵的水泥粉煤灰调剖剂”公开了一种调剖剂，以重量百分比计，由下列组分混合而成:硫铝酸盐超细水泥10?15%、粉煤灰15?20%、羧甲基纤维素0.5?0.9%、羧甲基羟基乙基纤维素0.3?
0.7%、WP-2微膨剂0.2?0.5 %、磺化单宁0.1?0.2 %、明矾O?0.2 %、其余为水，这是一种常温油水井调剖剂，主剂含有部分水泥，成本较高，且不适用于热采井封窜。
【发明内容】
[0005]本发明的第一个目的在于提供一种热采封窜剂，该热采封窜剂成本低、初凝时间长、封堵强度高、耐高温。
[0006]本发明的第二个目的在于提供一种热采封窜剂的制备方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0008]—种热米封窜剂，由以下重量百分含量的组分组成:粉煤灰35.00?41.00%、明矾0.90?L 10%、硅酸钠0.19?0.22%、元明粉0.80?L 00%、生石灰2.80?3.30%、氢氧化钠O?1.10%、膨润土 1.60?3.10%、瓜尔胶O?0.03%、余量为水。
[0009]所述粉煤灰的粒径中值为10?25 μm，且为普通热电厂粉煤灰。
[0010]所述硅酸钠为无水结晶体。
[0011]所述生石灰为粉状，粒径小于1mm。
[0012]所述元明粉为十水合硫酸钠。
[0013]—种热采封窜剂制备方法，包括以下步骤:
[0014]I)取上述热采封窜剂配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
[0015]2)在步骤I)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰、氢氧化钠，搅拌均匀即得。
[0016]本发明的热采封窜剂，明矾、硅酸钠、生石灰、氢氧化钠等组分中的SO42、S132、Ca' OH等离子可破坏粉煤灰颗粒的铝氧八面体和部分四面体结构，使内部的S144、AlO2等活性成分释放出来，生成具有较高强度和水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，实现热采封窜剂的自固化并形成固结体。未参与反应的粉煤灰颗粒可作为支撑剂，为固结体提供骨架。
[0017]本发明的热采封窜剂，主剂粉煤灰为工业废料，价格便宜，比水泥类封堵剂成本更低。本发明的热采封窜剂初凝时间可达12小时，可确保大剂量施工安全进行。粉煤灰粒径较小，可以进入汽窜通道深处，避免在近井堆积。该热采封窜剂固结后抗压强度可达到l.0MPa，封堵强度高，并且可耐受300°C高温，能在蒸汽吞吐温度下使用。
[0018]本发明的热采封窜剂制备方法简单，可根据不同地层温度调整配方比例，使初凝时间和候凝时间满足要求。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
[0020]实施例1
[0021]本实施例热采封窜剂，主要由以下重量百分含量的组分组成:粉煤灰37.00%、明矾1.00 %、硅酸钠0.20 %、元明粉0.90%、生石灰3.00%、膨润土 1.80 %、瓜尔胶0.03 %、
余量为水。
[0022]本实施例热采封窜剂的制备方法，具体包括以下步骤:
[0023]I)取上述热采封窜剂配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
[0024]2)在步骤I)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰，搅拌均匀即得。
[0025]本实施例热采封窜剂应用性能测定方法及结果。
[0026]按照SY/T5590— 2004《调剖剂性能评价方法》分别评价封窜剂50°C条件下的初凝时间、候凝48小时的抗压强度和针入度、静置10小时的析水率。
[0027]经检测，热采封窜剂初凝时间为12小时。根据现场经验，颗粒型封窜剂每立方米注入时间为5分钟左右，现场注入量一般在50?100立方米之间，因此本发明热采封窜剂的初凝时间能满足长时间施工需要。如果现场需要，也可将注入量提高至150立方米。热采封窜剂候凝48小时后的抗压强度为1.5MPa，针入度为0，说明其已完全固结。静置10小时后热采封窜剂浆体的析水率为3%，说明浆体稳定。以上结果表明，本发明的热采封窜剂能满足热采井封窜现场施工及汽窜封堵需要。
[0028]进行耐高温实验。将热采封窜剂浆体倒入模具，50°C养护48小时得到固化模块，将固化模块放入反应釜，300°C处理15天。处理后固化模块的抗压强度为2.2MPa，体积收缩率为3.3%，说明其可耐受300°C高温。现场蒸汽注入油层后温度一般在300°C以内，因此，本发明的热采封窜剂可在蒸汽吞吐温度下使用。
[0029]实施例2
[0030]本实施例热采封窜剂，由以下重量百分含量的组分组成:粉煤灰35.00%、明矾
0.90%,硅酸钠0.19%、元明粉0.80%、生石灰2.80%,膨润土 1.60%,瓜尔胶0.03%,余量为水。
[0031]本实施例热采封窜剂的制备方法，具体包括以下步骤:
[0032]I)取上述热采封窜剂配方量的瓜尔胶、明矾、硅酸钠和水，搅拌使其混合均匀，得悬浮液；
[0033]2)在步骤I)所述的悬浮液中加入热采封窜剂配方量的膨润土、粉煤灰、元明粉、生石灰，搅拌均匀即得。
[0034]本实施例热采封窜剂应用性能测定方法及结果。
[0035]按照SY/T5590— 2004《调剖剂性能评价方法》分别评价封窜剂50°C条件下的初凝时间、候凝48小时的抗压强度和针入度、静置10小时的析水率。经检测，热采封窜剂初凝时间为13小时，能满足长时间施工需要；抗压强度为1.2MPa，针入度为0，说明其已完全固结；静置10小时后热采封窜剂浆体的析水率为5%，说明