[發明專利]一種高強度高滲透選擇性防砂套管

有效

• 申請號: 201210572213.2
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103172305A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 秦升益;王光;胡寶苓;許智超;鐘毓娟
• 申請（專利權）人: 北京仁創科技集團有限公司
• 主分類號: C04B26/14
• 分類號: C04B26/14;E21B17/00;C04B14/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗;周美華

技術領域

本發明涉及一種采油用高強度高滲透選擇性防砂套管，屬于采油技術領域。

背景技術

油田原油粘稠度大，巖層空隙率低，空隙連通性差，給采油工作帶來了很大困難。為了提高原油采收率及采油速度，傳統的方法是采用壓裂支撐劑來提高巖層空隙率和空隙連通性。常用的壓裂支撐劑主要為石英砂和陶粒砂。石英砂價格低廉，但是強度不高，抗破碎能力較差，破碎時產生大量的碎片和細粉砂，這些細粉砂在裂縫中遷移并堵塞裂縫，從而降低裂縫的導通能力；陶粒砂的抗破碎能力高，但其價格較貴，并且其密度較大，在施工中要求攜砂液的粘度高，能量耗費大，整個工程費用也很高。上述壓裂支撐劑無法同時滿足低成本與高抗破碎能力的要求。

傳統支撐劑獲得高強度的方式為在骨料顆粒的表面包覆一層或者多層樹脂膜。但由于井下環境非常復雜，支撐劑表面的樹脂膜會受到巖層中油、油氣、水、鹽水，以及通常伴隨的蒸汽、酸堿腐蝕性液體、微生物等的侵蝕，造成包覆層的腐蝕、降解、脫落等，從而無法真正提高支撐劑的強度。

更為重要的是，近年來，井壁周圍出砂對于采油工作的危害日益凸顯：主要表現為：使地面和井下設備嚴重磨蝕，甚至造成砂卡；使得沖砂檢泵、地面清罐等維修工作量劇增；砂埋油層或井筒砂堵會造成油井停產；出砂嚴重時還會引起井壁甚至油層坍塌從而造成油井報廢。因此，急需一種適用于井壁周圍防砂的防砂工具。

但是，傳統壓裂支撐劑為顆粒狀，只適合在閉合壓力下填充巖層間隙使用，不適用于井壁周圍防砂，并且鑒于傳統壓裂支撐劑的高成本以及強度低的缺陷，若對傳統顆粒狀的壓裂支撐劑進行簡單結構改變，將其用于井壁周圍防砂，則需要綜合考量其對于固化成型性、高強度、高透油阻水性能等多重性能的要求。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于提供一種適于固化成型的、具有較高強度以及較高的透油阻水性能的能夠適用于井壁周圍防砂的防砂套管。

為此，本發明提供一種高強度高滲透率選擇性防砂套管，包括管體，適于插入井壁周圍，所述管體包括以下組分：骨料顆粒、包覆于所述骨料顆粒表面的樹脂以及用于固化所述樹脂的聚硫醇固化劑，所述樹脂為環氧值為0.23-0.56eq/100g的環氧改性有機硅樹脂，所述樹脂與所述骨料顆粒的重量百分比為0.5-10:100，所述聚硫醇固化劑與所述樹脂的重量百分比為：15-20:100。

所述管體的組分中還包括添加在樹脂中的高分子表面活性劑以及疏水性高分子，所述高分子表面活性劑與所述樹脂的重量百分比為：0.5-3:100，所述疏水性高分子與所述樹脂的重量百分比為：0.5-8:100。

所述高分子表面活性劑中的憎水單元與所述疏水性高分子中的憎水基團相對應。

所述高分子表面活性劑為聚甲基氫硅氧烷或聚醚二甲基硅氧烷，所述疏水性高分子為聚硅氧烷或聚硅氧烷衍生物。

所述骨料顆粒為粒徑為0.425mm-1.18mm水洗石英砂、酸洗石英砂或者普通石英砂。

本發明還提供一種高強度高滲透選擇性防砂套管的制備方法，依次包括以下步驟：

A.?將骨料顆粒倒入混砂機中攪拌，并加入液態的環氧值為0.23-0.56eq/100g的環氧改性有機硅樹脂，所述環氧改性有機硅樹脂與所述骨料顆粒的重量百分比為0.5-10:100，并攪拌形成均勻骨料顆粒-液態樹脂混合料；

B.向經過所述步驟A處理得到的混合料中加入液態聚硫醇固化劑，所述聚硫醇固化劑與所述環氧改性有機硅樹脂重量百分比為：15-20:100，以使所述環氧改性有機硅樹脂在所述骨料顆粒表面覆膜，得到初步固化的骨料顆粒-樹脂膜混合料；

C.將步驟B中得到的骨料顆粒-樹脂膜混合料從混砂鍋中取出，裝入管狀的模具中夯實，待所述骨料顆粒-樹脂膜混合料完全固化后脫模，得到高滲透高強度的防砂套管。

在所述步驟A中，所述骨料顆粒為粒徑為0.425mm-1.18mm?水洗石英砂、酸洗石英砂或者普通石英砂。

在所述步驟B中，在加入所述液態聚硫醇固化劑之前還包括先加入高分子表面活性劑后加入疏水性高分子的步驟，所述高分子表面活性劑與所述樹脂的重量百分比為：0.5-3:100，所述疏水性高分子與所述樹脂膜的重量百分比為：0.5-8:100。

在所述步驟B中，加入的所述高分子表面活性劑的憎水單元與所述疏水性高分子中的憎水基團相對應。

所述疏水性高分子為聚硅氧烷或聚硅氧烷衍生物；所述高分子表面活性劑為聚甲基氫硅氧烷或聚醚二甲基硅氧烷。