一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑，由A段配方、B段配方、C段配方構(gòu)成，本發(fā)明還提供了一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑的使用方法，包括用機(jī)器將化學(xué)堵劑泵入至堵水層位，且A段配方、B段配方、C段配方通過(guò)分段的方式依次注入堵水層位。本發(fā)明通過(guò)三段化學(xué)配方中每段配方的產(chǎn)物，達(dá)到封堵效果，且使用分段式注入法，每段配方在產(chǎn)生封堵作用的同時(shí)又對(duì)前一驅(qū)油帶起到支持作用，封堵效果好，承壓強(qiáng)度高。
【專利說(shuō)明】一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油井堵水是油田開發(fā)中后期不可缺少的一項(xiàng)重要調(diào)整措施?，F(xiàn)有技術(shù)常采用水泥或超細(xì)水泥作為封堵油井出水層的材料，并同時(shí)采用水力擴(kuò)張式封隔器和節(jié)流器的配套工藝管柱，利用水力擴(kuò)張式封隔器將出水層與產(chǎn)油層分隔開，將水泥或超細(xì)水泥從節(jié)流器擠入地層，然后關(guān)井?dāng)U散壓力，在水泥初凝時(shí)間內(nèi)，用清水反洗井，將多余水泥漿洗出井筒。然而這種方法也存在一些缺點(diǎn)，利用水泥封堵出水層，易污染和堵塞出油孔道及出油層，造成儲(chǔ)層永久性的傷害，無(wú)法恢復(fù)，且水泥初凝時(shí)間較短，封堵半徑小，遠(yuǎn)井地帶的出水層無(wú)法封堵，還會(huì)產(chǎn)生底水錐進(jìn)，造成油井再次出水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑及其使用方法，主要表現(xiàn)在能夠形成粘度和承壓強(qiáng)度較好的凝膠，能夠封堵遠(yuǎn)離井眼的出水層，且不會(huì)堵塞出油層。
[0004]采用的技術(shù)方案是:一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑，包括按次序使用的A段配方、B段配方、C段配方；
[0005]所述A段配方包括聚丙烯酰胺和交聯(lián)劑，所述聚丙烯酰胺和所述交聯(lián)劑的質(zhì)量比為 5 ~7:0.5 ~1.5 ;
[0006]所述B段配方包括水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰和甲酰胺，所述水玻璃、所述松香改性酚醛樹脂、所述石灰和所述甲酰胺的質(zhì)量比為9~11:1~3:0.5~2.5:0.5~1.5，或者所述B段配方包括水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰和二甲基甲酰胺，所述水玻璃、所述松香改性酚醛樹脂、所述石灰和所述二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為9~11:1~3:0.5 ~2.5:0.5 ~1.5 ;
[0007]所述C段配方包括聚丙烯酰胺的單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，所述聚丙烯酰胺的單體、所述交聯(lián)劑和所述引發(fā)劑的質(zhì)量比為29~31:0.5~1.5:0.05~0.15。
[0008] A段配方利用聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑的混合，生成一種粘度大、承壓強(qiáng)度高的凝膠，該凝膠的耐沖刷能力也較強(qiáng)，能夠防止注水開采過(guò)程堵劑反排出的現(xiàn)象出現(xiàn)，且由于該凝膠形成時(shí)間較長(zhǎng)，所以可以封堵遠(yuǎn)離井眼的地層，該凝膠只在水層中形成，遇到地層原油則不能形成，所以只堵水層不堵油層，不會(huì)對(duì)出油層造成堵塞段配方利用水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰、甲酰胺或者利用水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰、二甲基甲酰胺的綜合反應(yīng)，在生成堵塞物的同時(shí)也釋放氣體，形成微孔，使大孔道變成低滲孔道，增強(qiáng)堵劑堵水效果，并能防止油井水驅(qū)開采過(guò)程中堵劑回吐的現(xiàn)象發(fā)生；C段配方混合后將形成一種比A段配方形成的凝膠粘度、強(qiáng)度更大的凝膠，既能夠封堵近井地帶，又對(duì)前兩段配方的堵塞物起到支持作用。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聚丙烯酰胺為KY-2聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的單體為KY-2聚丙烯酰胺的單體。KY-2聚丙烯酰胺是一種易于配制的聚丙烯酰胺改性聚合物，在聚丙烯酰胺中引入了磺酸基團(tuán)，KY-2聚丙烯酰胺具有優(yōu)良的抗鹽性和抗溫性，從而增強(qiáng)了 A段配方和C段配方的抗鹽性和抗溫性。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述A段配方中的所述交聯(lián)劑由酚醛樹脂和三價(jià)鉻的化合物配制而成，所述酚醛樹脂和所述三價(jià)鉻的化合物的質(zhì)量比為0.5~1.5:0.5~1.5。交聯(lián)劑可以選取本領(lǐng)域堵劑用交聯(lián)劑中的任意一種，均能解決本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題并達(dá)到本發(fā)明預(yù)期的技術(shù)效果，優(yōu)選的，采用酚醛樹脂和三價(jià)鉻的化合物復(fù)配成的交聯(lián)劑，可注入至遠(yuǎn)井地帶，封堵半徑大，封堵效果非常好，封堵有效率超過(guò)90%。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述三價(jià)鉻的化合物為乙酸鉻。乙酸鉻為本領(lǐng)域常用的化學(xué)試劑。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述C段配方中的所述交聯(lián)劑為雙丙烯酰胺類的單體，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽。在地層溫度條件下，分別選用雙丙烯酰胺類的單體和過(guò)硫酸鹽作為交聯(lián)劑和引發(fā)劑，能夠達(dá)到非常好的封堵效果。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述雙丙烯酰胺類的單體為亞甲基雙丙烯酰胺，所述過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸鉀。
[0014]本發(fā)明的發(fā)明目的之二在于提供一種化學(xué)堵水方法，包括采用所述的化學(xué)堵劑。通過(guò)提供的堵劑的使用方法，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠依據(jù)使用方法來(lái)進(jìn)行操作，簡(jiǎn)單方便。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，將A段配方的聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑分別與水混合，再將以上兩種混合后的溶液倒在一起，聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑和水的質(zhì)量比為5~7:0.5~
1.5:230 ~236 ；
[0016]將B段配方的水玻璃、松香改性酚醛樹脂和石灰混合后加水?dāng)嚢?，將甲酰胺與水混合，將以上兩種混合后的溶液倒在一起，水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰、甲酰胺和水的質(zhì)量比為9~11:1~3:0.5~2.5:0.5~1.5:20~23 ;或者將B段配方的水玻璃、松香改性酚醛樹脂和石灰混合后加水?dāng)嚢?，將二甲基甲酰胺與水混合，將以上兩種混合后的溶液倒在一起，水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰、二甲基甲酰胺和水的質(zhì)量比為9~11:1~3:0.5 ~2.5:0.5 ~1.5:20 ~23 ；
[0017]將C段配方的聚丙烯酰胺的單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑混合，加水?dāng)嚢瑁郾０返膯误w、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和水的質(zhì)量比為29~31:0.5~1.5:0.05~0.15:55~59 ；
[0018]利用機(jī)器將配制好的A段配方、B段配方、C段配方按照次序注入地層。
[0019]將A段配方、B段配方、C段配方分別加水配制好后，利用注劑泵或者水泥車將A段配方、B段配方、C段配方按照次序泵入至堵水層位，三段配方按次序注入能起到不同的作用，首先，A段配方承受注水開采過(guò)程的沖刷能力強(qiáng)，能夠封堵遠(yuǎn)井地帶；其次，在前一段驅(qū)油帶形成后，B段配方形成具有微孔的堅(jiān)硬的硅酸鈣固體堵塞物，起到對(duì)前一段堵塞物的支持作用，增強(qiáng)堵劑承壓強(qiáng)度；最后，C段配方形成粘度、強(qiáng)度更大的凝膠，封堵近井地帶，同時(shí)對(duì)前兩段驅(qū)油帶進(jìn)行支持。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的化學(xué)堵劑為分段式的化學(xué)堵劑，將三段配方按次序注入，各段配方在各自達(dá)到封堵效果的基礎(chǔ)上又相輔相成，既能封堵遠(yuǎn)井地帶，又能封堵近井地帶，堵水效果好，承壓強(qiáng)度高，且不會(huì)堵塞出油孔道及出油層?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0022]實(shí)施例1
[0023]使用時(shí)，A段配方的聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑的質(zhì)量比為5:0.5，交聯(lián)劑由酚醛樹脂和乙酸鉻按照質(zhì)量比為0.9:1.1組成，B段配方的水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰和甲酰胺的質(zhì)量比為9:1:0.5:0.5，C段配方的聚丙烯酰胺單體、亞甲基雙丙烯酰胺和過(guò)硫酸鉀的質(zhì)量比為 29:0.5:0.05。
[0024]A段配方:取用聚丙烯酰胺150kg，加入6000kg的水，將聚丙烯酰胺配制成質(zhì)量濃度為2.4%的溶液，再取交聯(lián)劑15kg，其中，酚醛樹脂為6.75kg，乙酸鉻為8.25kg，在交聯(lián)劑中加入900kg的水，將交聯(lián)劑配成質(zhì)量濃度為1.6%的溶液，然后將配好的聚丙烯酰胺溶液與交聯(lián)劑溶液混合，形成質(zhì)量濃度為2.4%的溶液；
[0025]B段配方:分別取用水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰的量為900kg、100kg、50kg，將以上各組分在室溫條件下混合好后，往混合物中加1000kg的水，配成質(zhì)量濃度為51.2%的混合溶液，再取甲酰胺50kg，加入1000kg的水，將甲酰胺配制成質(zhì)量濃度為4.8%的溶液，然后將甲酰胺溶液緩慢倒入混合溶液中，形成質(zhì)量濃度為35.5%的溶液；
[0026]C段配方:分別取用聚丙烯酰胺的單體、亞甲基雙丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀的量為870kg、15kg、1.5kg, 將以上各組分在室溫條件下混合好后，加入1650kg的水,配成質(zhì)量濃度為34.9%的溶液；
[0027]利用水泥車將配制好的A段配方、B段配方、C段配方按照次序注入溫度條件為70~90°C的地層，A段配方逐步擠入地層深部，8~20h內(nèi)形成高強(qiáng)度的凝膠，封堵遠(yuǎn)井地段，B段配方在0.5~2h內(nèi)形成堅(jiān)固的碳酸鈣固體堵塞物，并形成氣孔，既能起到支撐作用，又不會(huì)完全封堵地層，C段配方在I~4h內(nèi)形成高強(qiáng)度和高粘彈性的凝膠，封堵近井地段，三段配方聯(lián)合封堵的堵水率達(dá)92%。
[0028]實(shí)施例2
[0029]使用時(shí)，A段配方的KY-2聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑的質(zhì)量比為7:1.5，交聯(lián)劑由酚醛樹脂和乙酸鉻按照質(zhì)量比為0.5:0.7組成，B段配方的水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰和二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為11:3:2.5:1.5，C段配方的KY-2聚丙烯酰胺單體、亞甲基雙丙烯酰胺和過(guò)硫酸鉀的質(zhì)量比為31:1.5:0.15。
[0030]A段配方:取用KY-2聚丙烯酰胺210kg，加入6000kg的水，將KY-2聚丙烯酰胺配制成質(zhì)量濃度為3.4%的溶液，再分別取酚醛樹脂和乙酸鉻18.75kg、26.25kg，將酚醛樹脂和乙酸鉻在室溫條件下混合，形成交聯(lián)劑，在交聯(lián)劑中加入1080kg的水，配成質(zhì)量濃度為4%的溶液，然后將配好的KY-2聚丙烯酰胺溶液與交聯(lián)劑溶液混合，形成質(zhì)量濃度為3.5%的溶液；
[0031]B段配方:分別取用水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰的量為1100kg、300kg、250kg，將以上各組分在室溫條件下混合好后，往混合物中加1300kg的水，配成質(zhì)量濃度為55.9%的混合溶液，再取二甲基甲酰胺150kg，加入1000kg的水，將二甲基甲酰胺配制成質(zhì)量濃度為13%的溶液，然后將二甲基甲酰胺溶液緩慢倒入混合溶液中，形成質(zhì)量濃度為43.9%的溶液；
[0032]C段配方:分別取用KY-2聚丙烯酰胺的單體、亞甲基雙丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀的量為930kg、45kg、4.5kg,將以上各組分室溫下混合好后,加入1770kg的水,配成質(zhì)量濃度為35.6%的溶液；
[0033]利用注劑泵將配制好的A段配方、B段配方、C段配方按照次序注入溫度條件為70~90°C的地層，A段配方逐步擠入地層深部，8~20h內(nèi)形成高強(qiáng)度的凝膠，封堵遠(yuǎn)井地段，B段配方在0.5~2h內(nèi)形成堅(jiān)固的碳酸鈣固體堵塞物，并形成氣孔，既能起到支撐作用，又不會(huì)完全封堵地層，C段配方在I~4h內(nèi)形成高強(qiáng)度和高粘彈性的凝膠，封堵近井地段，三段配方聯(lián)合封堵的堵水率達(dá)96%。
[0034]實(shí)施例3
[0035]使用時(shí)，A段配方的KY-2聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑的質(zhì)量比為6:1，交聯(lián)劑由酚醛樹脂和乙酸鉻按照質(zhì)量比為1:1組成，B段配方的水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰和甲酰胺的質(zhì)量比為10:2:1.5:1，C段配方的KY-2聚丙烯酰胺單體、亞甲基雙丙烯酰胺和過(guò)硫酸鉀的質(zhì)量比為30:1:0.1。
[0036]A段配方:取用KY-2聚丙烯酰胺180kg，加入6000kg的水，將KY-2聚丙烯酰胺配制成質(zhì)量濃度為2.9%的溶液，再分別取酚醛樹脂和乙酸鉻15kg、15kg，將酚醛樹脂和乙酸鉻在室溫條件下混合，形成交聯(lián)劑，在交聯(lián)劑中加入990kg的水，配成質(zhì)量濃度為2.9%的溶液，然后將配好的KY-2聚丙烯酰胺溶液與交聯(lián)劑溶液混合，形成質(zhì)量濃度為2.9%的溶液；
[0037]B段配方:分別取 用水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰的量為1000kg、200kg、150kg，將以上各組分在室溫條件下混合好后，往混合物中加1150kg的水，配成質(zhì)量濃度為54%的混合溶液，再取甲酰胺100kg，加入1000kg的水，將甲酰胺配制成質(zhì)量濃度為9.1%的溶液，然后將甲酰胺溶液緩慢倒入混合溶液中，形成質(zhì)量濃度為40.3%的溶液；
[0038]C段配方:分別取用KY-2聚丙烯酰胺的單體、亞甲基雙丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀的量為900kg、30kg、3kg，將以上各組分室溫下混合好后，加入1721kg的水，配成質(zhì)量濃度為35.3%的溶液；
[0039]利用水泥車將配制好的A段配方、B段配方、C段配方按照次序注入溫度條件為70~90°C的地層，A段配方逐步擠入地層深部，8~20h內(nèi)形成高強(qiáng)度的凝膠，封堵遠(yuǎn)井地段，B段配方在0.5~2h內(nèi)形成堅(jiān)固的碳酸鈣固體堵塞物，并形成氣孔，既能起到支撐作用，又不會(huì)完全封堵地層，C段配方在I~4h內(nèi)形成高強(qiáng)度和高粘彈性的凝膠，封堵近井地段，三段配方聯(lián)合封堵的堵水率達(dá)94%。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑，其特征在于:包括按次序使用的A段配方、B段配方、C段配方； 所述A段配方包括聚丙烯酰胺和交聯(lián)劑，所述聚丙烯酰胺和所述交聯(lián)劑的質(zhì)量比為5 ~7:0.5 ~L 5 ; 所述B段配方包括水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰和甲酰胺，所述水玻璃、所述松香改性酚醛樹脂、所述石灰和所述甲酰胺的質(zhì)量比為9~11:1~3:0.5~2.5:0.5~1.5，或者所述B段配方包括水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰和二甲基甲酰胺，所述水玻璃、所述松香改性酚醛樹脂、所述石灰和所述二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為9~11:1~3:0.5~2.5:0.5 ~1.5 ; 所述C段配方包括聚丙烯酰胺的單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，所述聚丙烯酰胺的單體、所述交聯(lián)劑和所述引發(fā)劑的質(zhì)量比為29~31:0.5~1.5:0.05~0.15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油井堵水的化學(xué)堵劑，其特征在于:所述聚丙烯酰胺為KY-2聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的單體為KY-2聚丙烯酰胺的單體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油井堵水的化學(xué)堵劑，其特征在于:所述A段配方中的所述交聯(lián)劑由酚醛樹脂和三價(jià)鉻的化合物配制而成，所述酚醛樹脂和所述三價(jià)鉻的化合物的質(zhì)量比為0.5~1.5:0.5~1.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于油井堵水的化學(xué)堵劑，其特征在于:所述三價(jià)鉻的化合物為乙酸鉻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油井堵水的化學(xué)堵劑，其特征在于:所述C段配方中的所述交聯(lián)劑為雙丙烯酰胺類的單體，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于油井堵水的化學(xué)堵劑，其特征在于:所述雙丙烯酰胺類的單體為亞甲基雙丙烯酰胺，所述過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸鉀。
7.一種用于油井堵水的化學(xué)堵劑的使用方法，包括采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的化學(xué)堵劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，包括以下步驟:將A段配方的聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑分別與水混合，再將以上兩種混合后的溶液倒在一起，聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑和水的質(zhì)量比為5~7:(λ 5~L 5:230~236 ； 將B段配方的水玻璃、松香改性酚醛樹脂和石灰混合后加水?dāng)嚢?，將甲酰胺與水混合，將以上兩種混合后的溶液倒在一起，水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰、甲酰胺和水的質(zhì)量比為9~11:1~3:0.5~2.5:0.5~1.5:20~23 ;或者將B段配方的水玻璃、松香改性酚醛樹脂和石灰混合后加水?dāng)嚢?，將二甲基甲酰胺與水混合，將以上兩種混合后的溶液倒在一起，水玻璃、松香改性酚醛樹脂、石灰、二甲基甲酰胺和水的質(zhì)量比為9~11:1~3:0.5 ~2.5:0.5 ~1.5:20 ~23 ； 將C段配方的聚丙烯酰胺的單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑混合，加水?dāng)嚢瑁郾０返膯误w、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和水的質(zhì)量比為29~31:0.5~1.5:0.05~0.15:55~59 ； 利用機(jī)器將配制好的A段配方、B段配方、C段配方按照次序注入地層。
【文檔編號(hào)】E21B33/13GK103923626SQ201410145082
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】羅躍, 張建國(guó), 楊歡, 顏學(xué)敏, 安科 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江大學(xué)