一種高強高滲化學防砂劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開發(fā)過程中防砂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強高滲化學防砂劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]我國疏松砂巖油藏分布廣，儲量豐富。疏松砂巖油藏由于其地層膠結(jié)疏松，生產(chǎn)過程出砂嚴重，防砂是維持這類油藏正常生產(chǎn)主導(dǎo)工藝。目前主要采用復(fù)合防砂，其中化學防砂主要采用涂敷砂防砂，現(xiàn)場應(yīng)用取得了一定的效果。但存在以下的問題:(1)固化強度較低、滲透性較差。人工井壁強度和滲透性是決定防砂成功與否關(guān)鍵指標。其抗折強度2.5MPa左右(60°C、3天)，滲透率30 μ m2左右(氣測)，固化強度較低、滲透性較差，造成涂敷砂單獨應(yīng)用防砂成功率較低68.4%，同時也影響了油井的供液能力。(2)固化溫度高，低溫井防砂效果差。目前疏松砂巖油藏油層溫度比較低，只有50多度，目前涂敷砂用樹脂的軟化點60度，油層溫度低時，不反應(yīng)或反應(yīng)不充分，強度較低，造成低溫油藏防砂效果較差。(3)防砂固化反應(yīng)慢，占井時間長。目前涂敷砂反應(yīng)速度慢，候凝時間長(一般是3天)，一般施工完就搬另一口井，候凝完再搬回來，一次防砂施工要搬兩次家。這樣一方面作業(yè)占井時間長(平均7天)，影響油井開井時率，另一方面增加了作業(yè)成本和勞動強度。
[0003]因此研究開發(fā)一種化學性能穩(wěn)定、對溫度適應(yīng)性好、高強度、有效期長的高強高滲防砂體系，成為提高防砂成功率，延長防砂有效期，保證油水防砂效果的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于疏松砂巖油藏出砂油井的化學防砂劑及其制備方法和應(yīng)用，克服原化學防砂所用的涂敷砂固結(jié)強度低、固化時間長、固化溫度高等問題。
[0005]為了達成上述目的，本發(fā)明的目的之一可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn):
該高強高滲化學防砂劑由如下重量份的原料組成:
支撐劑95?100 ；
膠結(jié)劑3.0?3.5 ；
促進劑為所述膠結(jié)劑重量份的0.59ΓΟ.8% ；
固化劑為所述膠結(jié)劑重量份的69Γ8% ；
偶聯(lián)劑為所述膠結(jié)劑重量份的4%飛％。
[0006]所述支撐劑為石英砂，粒徑根據(jù)防砂油層粒度中值5-6倍選擇不同粒度礫石。
[0007]所述膠結(jié)劑為環(huán)氧改性酚醛樹脂。
[0008]所述促進劑為納米二氧化硅。
[0009]所述固化劑為酚醛胺固化劑。
[0010]所述偶聯(lián)劑為娃燒偶聯(lián)劑。
[0011]本發(fā)明的目的之二可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn): 制備高強高滲化學防砂劑的方法:先取支撐劑、膠結(jié)劑、促進劑、固化劑、偶聯(lián)劑加入到混砂機中，攪拌混勻，然后加熱至55°C?65°C，固化3(T34h，密封保存即得產(chǎn)品。
[0012]本發(fā)明的目的之三可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn):
本發(fā)明的高強高滲化學防砂劑現(xiàn)場應(yīng)用:一是化學防砂井提液生產(chǎn)；二是嚴重套變井防砂，無法采用機械防砂的井；三是油層溫度較低的油水井防砂。
[0013]本發(fā)明高強高滲化學防砂劑選用石英砂作為支撐劑，粒度根據(jù)防砂油層粒度中值5-6倍選擇不同粒度礫石；樹脂選用環(huán)氧改性酚醛樹脂，其由兩個或兩個以上環(huán)氧基以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族等有機化合物為骨架并能通過環(huán)氧基團反應(yīng)形成有用的熱固性產(chǎn)物的高分子低聚體，含有獨特的環(huán)氧基團以及醚鍵、羥基等活性基團和極性基團，因而具有諸多優(yōu)異的性能，相比酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等，固結(jié)強度更高，耐介質(zhì)性好、固化溫度范圍廣，達0-180°C ;促進劑選用納米二氧化硅；固化劑選用酚醛胺固化劑，其分子結(jié)構(gòu)中含有胺基、羥基、苯環(huán)等基團，其具有活性高、可控性好、毒性小，固化物的耐溫性能好的特點；偶聯(lián)劑選用硅烷偶聯(lián)劑，其既具有和支撐劑(石英砂)反應(yīng)的基團、又有能與改性環(huán)氧樹脂反應(yīng)的基團。
[0014]本發(fā)明針對原化學防砂所用的涂敷砂固結(jié)強度低、固化時間長、固化溫度高的問題，提出了在原石英砂作為支撐劑的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化配方的技術(shù)思路，開發(fā)了適合在油井上化學防砂用的高強高滲化學防砂劑及其應(yīng)用技術(shù)。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有明顯的優(yōu)勢和效果:
(I)高強高滲化學防砂劑固化溫度的升高強度逐漸提高，其具有固化時間短、固化反應(yīng)溫度低和固化強度高的特點，當固化溫度在50°c時，環(huán)氧改性酚醛樹脂防砂劑24h固結(jié)體的抗折強度可達3.1MPa,而原涂敷砂24h只有1.4MPa，72h也只有2.6MPa左右。
[0015](2)從高強高滲化學防砂劑砂試樣與原涂敷砂固結(jié)體滲透率對比試驗看，試樣達到63.5um2，原涂敷砂固結(jié)體僅有33um2。體系中采用了高強度的改性樹脂，樹脂用量降低30%以上，固結(jié)體滲透性明顯較高，有利于化學防砂井提液生產(chǎn)。
[0016](3)高強高滲化學防砂劑固結(jié)體在5%Na0H溶液中浸泡后的抗折強度下降幅度很大，說明強堿對人工防砂層有弱化作用，應(yīng)盡量避免與強堿接觸，而在污水和煤油中浸泡后的抗折強度變化不大，說明該固結(jié)體對油、水有較好的耐受性。所以，環(huán)氧改性酚醛樹脂防砂劑適用于油水井防砂。
[0017](4)現(xiàn)場15 口化學防砂井的應(yīng)用效果表明，高強高滲化學防砂劑工藝技術(shù)的成功率高，產(chǎn)液量增加效果顯著，有效期長，提高了化學防砂井的經(jīng)濟利用率和防砂效果。
[0018](5)現(xiàn)場實施表明，該技術(shù)與其它類似的技術(shù)比較，投入少，施工工藝簡單，高強高滲化學防砂劑配制以及懸浮穩(wěn)定性好，易于施工，并且減少了作業(yè)占井時間，降低了勞動強度。
[0019]【具體實施方式】:
實施例1:
取石英砂95g,環(huán)氧改性酹醒樹脂3.0 g,納米二氧化娃0.015 g,酹醒胺固化劑0.18g，硅烷偶聯(lián)劑0.12g，加入到混砂機中，充分攪拌混勻，加熱至55°C，固化30h，密封保存，即得聞強聞滲化學防砂劑。
[0020]實施例2: 取石英砂10g,環(huán)氧改性酹醒樹脂3.5g,納米二氧化娃0.028g,酹醒胺固化劑0.28g,硅烷偶聯(lián)劑0.21g，加入到混砂機中，充分攪拌混勻，加熱至65°C，固化34h，密封保存，即得聞強聞滲化學防砂劑。
[0021]實