[發(fā)明專利]一種管外封竄劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210202495.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN102690639A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏開鵬;羅懿;李克智;盧瑜林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司華北分公司工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C09K8/467
• 分類號(hào): C09K8/467
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種管外封竄劑。

背景技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)外油田常用的高強(qiáng)度化學(xué)封竄劑是油井水泥或超細(xì)水泥，其普遍用于油田堵水、封竄、堵漏等方面，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，油井水泥或超細(xì)水泥強(qiáng)度雖高，但固化后體積卻會(huì)收縮，并且會(huì)產(chǎn)生微裂縫，膠結(jié)強(qiáng)度差，封堵率低，因此油井水泥和超細(xì)水泥封竄成功率較低，難以解決油、水井管外竄槽的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種管外封竄劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種管外封竄劑，由0.5-2%納米氧化鋅、1-3%納米氧化鈦、15-30%的硅微粉、0.5-2%的玻璃纖維、30-45%的超微細(xì)水泥、1-1.5%的鐵絡(luò)鹽、0.5-2%緩凝劑和35-45%水組成。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的封竄劑由下述各組份重量百分比的原料組成：納米氧化鋅1-2%、納米氧化鈦1-2%、硅微粉15-20%、玻璃纖維1-2%、超微細(xì)水泥30-40%、鐵絡(luò)鹽1-1.5%、緩凝劑0.5-1.5%、水35-40%。

所述的緩凝劑為焦磷酸鈉。

該封竄劑加入了納米氧化鋅和納米氧化鈦兩種納米材料，使封竄劑漿液觸變性增強(qiáng)，并與超微細(xì)水泥發(fā)生一次水化反應(yīng)，固化后微觀結(jié)構(gòu)更加致密，提高了其抗壓強(qiáng)度；加入的硅微粉可以引發(fā)二次水化反應(yīng)，填充一次水化反應(yīng)后的微空隙，可使封竄劑固化后體積不收縮；加入的玻璃纖維可增加其韌性，并提高封竄劑與套管的膠結(jié)強(qiáng)度；加入的鐵絡(luò)鹽可以改善封竄劑漿液的流動(dòng)性；加入的焦磷酸鈉可以調(diào)節(jié)水化反應(yīng)速度，提高現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性。

該封竄劑漿液流動(dòng)性好、觸變性強(qiáng)，固化后強(qiáng)度高且體積不收縮，不產(chǎn)生微裂縫，封堵率高，可有效解決注水井高壓注水或油井固井質(zhì)量差等原因引起的管外竄槽問題，也可以用于水泥返高以上的二次固井。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1：

一種管外封竄劑，其技術(shù)方案的具體步驟如下：

稱取40g水，在攪拌下分別加入1g鐵絡(luò)鹽，待全部溶解后，在高速攪拌下緩慢交替加入1g納米氧化鋅、2g納米氧化鈦、20g硅微粉、33g超微細(xì)水泥等材料，待充分分散后，繼續(xù)邊攪拌邊加入1.5g玻璃纖維和1.5g焦磷酸鈉直至混合均勻，取漿液倒入恒溫容器，密封后置80℃恒溫水浴中恒溫固化48小時(shí)，取出固化物按巖心流動(dòng)試驗(yàn)要求鉆取巖心并測(cè)定其突破壓力為1.3MPa/c?m；將上述配制好的漿液倒入具塞量筒中，記錄漿液體積，密封后放入80℃恒溫水浴中恒溫固化48小時(shí)，取出觀察固化體的體積，計(jì)算體積收縮率為0；將上述配制好的漿液注入不同滲透率的巖心，密封后放入80℃恒溫水浴中養(yǎng)護(hù)48h，在巖心流動(dòng)試驗(yàn)裝置上測(cè)其封堵率為99.9%。

實(shí)施例2：

一種管外封竄劑，其技術(shù)方案的具體步驟如下：

稱取38g水，在攪拌下分別加入1.5g鐵絡(luò)鹽，待全部溶解后，在高速攪拌下緩慢交替加入1.5g納米氧化鋅、1g納米氧化鈦、17g硅微粉、39g超微細(xì)水泥等材料，待充分分散后，繼續(xù)邊攪拌邊加入1g玻璃纖維和1g焦磷酸鈉直至混合均勻，取漿液倒入恒溫容器中，密封后置80℃恒溫水浴中恒溫固化48小時(shí)，取出固化物按巖心流動(dòng)試驗(yàn)要求鉆取巖心并測(cè)定其突破壓力為1.5MPa/cm；將上述配制好的漿液倒入具塞量筒中，記錄漿液體積，密封后放入80℃恒溫水浴中恒溫固化48小時(shí)，取出觀察固化體的體積，計(jì)算體積收縮率為0；將上述配制好的漿液注入不同滲透率的巖心，密封后放入80℃恒溫水浴中養(yǎng)護(hù)48h，在巖心流動(dòng)試驗(yàn)裝置上測(cè)其封堵率為99.9%。

實(shí)施例3：

一種管外封竄劑，其技術(shù)方案的具體步驟如下：

稱取39g水，在攪拌下分別加入1g鐵絡(luò)鹽，待全部溶解后，在高速攪拌下緩慢交替加入2g納米氧化鋅、1g納米氧化鈦、17.5g硅微粉、37g超微細(xì)水泥等材料，待充分分散后，繼續(xù)邊攪拌邊加入2g玻璃纖維和0.5g焦磷酸鈉直至混合均勻，取漿液倒入恒溫容器，密封后置80℃恒溫水浴中恒溫固化48小時(shí)，取出固化物按巖心流動(dòng)試驗(yàn)要求鉆取巖心并測(cè)定其突破壓力為1.4MPa/cm；將上述配制好的漿液倒入具塞量筒中，記錄漿液體積，密封后放入80℃恒溫水浴中恒溫固化48小時(shí)，取出觀察固化體的體積，計(jì)算體積收縮率為0；將上述配制好的漿液注入不同滲透率的巖心，密封后放入80℃恒溫水浴中養(yǎng)護(hù)48h，在巖心流動(dòng)試驗(yàn)裝置上測(cè)其封堵率為99.9%。

現(xiàn)場(chǎng)配注方法：首先，根據(jù)擬實(shí)施封竄作業(yè)井的竄槽長(zhǎng)度、竄槽對(duì)應(yīng)層的厚度、孔隙度及封堵半徑等計(jì)算所需封竄劑的總量，而后按前述配方比例計(jì)算所需各組份的用量。配液時(shí)先將計(jì)算量的水加入帶電動(dòng)攪拌裝置的5m³配液池中，開動(dòng)攪拌機(jī)，在攪拌條件下加入計(jì)算量的鐵絡(luò)鹽，待全部溶解后，高速攪拌下緩慢交替加入計(jì)算量的納米氧化鋅、納米氧化鈦、硅微粉、超細(xì)水泥等材料，待充分分散后，繼續(xù)邊攪拌邊加入計(jì)算量的玻璃纖維和焦磷酸鈉直至混合均勻，而后用400型水泥車或700型壓裂車將所配漿液擠入擬封竄井竄槽部位及對(duì)應(yīng)地層，反洗井后關(guān)井反應(yīng)48小時(shí),鉆塞試壓后按生產(chǎn)要求下生產(chǎn)管柱恢復(fù)生產(chǎn)。