[發明專利]一種低溫樹脂型套管破損修復封固劑及應用

在審

• 申請號: 201310575153.4
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104650834A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 張黎黎;胡書寶;吳剛;謝剛;謝娟;杜清珍;曹瑞民;張國鈞;魏愛軍;馬志
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/44
• 分類號: C09K8/44;E21B29/10;C08L61/06;C08K5/17;C08K5/42;C08K5/05
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及油田開采技術領域，特別適用于在油田開發過程中，因套管損傷、變形而進行的套管修復加固作業。

背景技術

在油田開發進程中，隨著油、水井生產周期的延長，開發方案的不斷調整和實施，由于地層地應力的變化、油水井作業以及其他施工的影響，油、水井的套管發生變形、破損，不僅使井無法正常生產，還給井下作業造成困難，降低井的壽命，影響油田開發井網的完善和最終采收率。

針對油水井套損套變，國內所采用的解決方案，大多以套管補貼、套管換取、套管加固等單純機械手段的修復技術。

王樹榮，鄭德昌等發表在專題研究的《套管損壞井的修復與再利用》中，詳細總結了套管修復技術在勝利油田的應用，取套換套技術僅限于淺層套管的處理；機械修套技術使用范圍較窄，成本較高。中國專利CN2844407、CN102926696A、CN2844407、CN200940467、CN1676865、CN102504781A等發明都單純借助機械手段進行修復。

常規套管修復技術局限性如下：

⑴采用套管補貼修復技術加固套損井段，造成套管縮徑，影響以后的生產作業。⑵套管換取能夠解決大部分套損問題，但受設備和工藝水平限制，修復深度有限且費用昂貴。⑶水泥加固作業。受水泥材料性能的限制，其抗拉、抗剪切強度較低，反應可控時間有限，配成的水泥漿易被水沖釋，對各種滲流通道的適應性較差，使其實際使用效果難以滿足生產的需要。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于低溫地層油水井套管修復的樹脂封固劑及其應用。

主劑材料選用廉價易得的熱固性酚醛樹脂，為使主劑材料在低溫條件下具有合理的反應速率，采用醇類作稀釋劑、多胺作固化劑、有機酸作催化劑，合成適用地層溫度25～50℃，具有良好化學穩定性、均衡機械性能的樹脂封固劑。

封固劑固化前理化特征為疏水性液態物質，注入性好，且不會被地層水和井筒水稀釋。注入套管損壞或套管變形井段的封固劑，在地層溫度下發生化學反應，最終固化為不透水的高強度固態樹脂。

本發明：低溫樹脂型套管破損修復封固劑，適用于地層溫度25～50℃，各組分重量百分比分別為：

熱固性酚醛樹脂（RS-619），用量80～90%；

稀釋劑：乙醇，8～10%；

固化劑：間苯二胺，0.2～0.3%；

催化劑：對甲基苯磺酸，1.69～2.6%；

黃發榮、焦楊聲主編的《酚醛樹脂及其應用》中解釋，酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質，因含有游離分子而呈微紅色，比重1.25～1.30，易溶于醇，不溶于水，對水、弱酸、弱堿溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而制成的樹脂。因選用催化劑的不同，可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能。

熱固性酚醛樹脂（RS-619）為市售商品，全國多家生產廠家有售，如江蘇東臺市天元化工有限公司、河南新鄉熔鑫耐材有限責任公司等。本文選用河南新鄉熔鑫耐材有限責任公司的RS-619熱固性酚醛樹脂，外觀：棕黃色透明粘稠液體，固含量（%）：＞70～85，游離酚（%）：＜10%，殘炭量（%）＞40～50。

低溫樹脂型套管破損修復封固劑使用條件：地層溫度25～50℃的油水井。

低溫樹脂型套管破損修復封固劑應用，

⑴用于地層溫度25～30℃的封固劑；配方各組分百分含量：熱固性酚醛樹脂（RS-619），80～85%；乙醇，8～10%；間苯二胺，0.2～0.3%；對甲基苯磺酸，2.2～2.26%；

⑵用于地層溫度30～40℃的封固劑，配方各組分百分含量：熱固性酚醛樹脂（RS-619），85～88%；乙醇，8～10%；間苯二胺，0.2～0.3%；對甲基苯磺酸，1.87～2.04%；

⑶用于地層溫度40～50℃的封固劑，配方各組分百分含量：熱固性酚醛樹脂（RS-619），88～90%；乙醇，8～10%；間苯二胺，0.2～0.3%；對甲基苯磺酸，1.69～1.87%。

使用方法：

步驟A、利用鉆銑技術對油井套管損壞或套管變形井段進行擴眼；

步驟B、注入樹脂封固劑：將水泥車、配液池及輔助管線、閥門連接到井口裝置上：進行試壓，以不刺不漏為合格；將用于油水井套管修復的樹脂封固劑用水泥車注入到油井套管損壞或套管變形井段；注入完畢后，關閉油井等候樹脂封固劑凝三天；