[發明專利]一種水基樹脂防砂劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710112615.7
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106833585A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 宋開飛;葛際江;李建達;張貴才;蔣平
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/575
• 分類號: C09K8/575
• 代理公司: 青島高曉專利事務所37104
• 代理人: 楊大興

技術領域

本發明涉及一種水基樹脂防砂劑及其制備方法，屬于油氣田開發技術領域，主要用于出砂不太嚴重和機械防砂措施失效的地層，在不動管柱的情況下注入地層，起到抑砂的目的。

背景技術

疏松砂巖油藏分布范圍廣、地質儲量大，但在開采過程中砂粒容易從基質上剝落、運移，從而產生嚴重的出砂問題。目前國內大部分砂巖油田進入高含水期，為保證油田穩產，提液強度進一步增大，加劇了地層砂骨架結構的破壞，出砂的風險和規模越來越大，防砂難度也越來越高。

目前，防砂工藝主要有機械防砂與化學防砂2大類。機械防砂應用較多，效果也較好，但工藝較為復雜，施工過程中容易發生復雜事故。化學防砂技術可以在不動管柱的情況下，通過直接注入化學劑對地層砂礫進行有效的膠結，具有施工簡單、井下不留工具等優點，尤其對于細粉砂及泥質含量高的油藏，化學防砂效果明顯優于傳統的機械防砂方法。但是傳統的化學防砂，例如樹脂固結防砂，固沙過程中使用的樹脂一般黏度高，有些甚至為固體狀態，所以常常將樹脂溶于有機溶劑中使用，固結地層砂時流體的流動性較差，容易堵塞地層，對地層傷害大，且施工過程中存在很大的安全隱患。

發明內容：

本發明的目的是針對化學防砂過程中存在的問題，提供一種水基樹脂防砂劑及其制備方法。該防砂劑在不需要固化劑的情況下就能將松散的砂粒橋接起來，起到很好的防砂效果。

本發明的目的按以下技術方案實現：

所述的水基樹脂防砂劑，由樹脂復配體系作為主劑，醇醚類物質和硅烷偶聯劑作為助劑，短鏈醇作為樹脂溶劑，十八烷基二甲基氧化胺作為乳化劑乳化而成。

具體組成為：樹脂復配體系5％～10％；短鏈醇10％～12％；醇醚類助劑1％～2％；硅烷偶聯劑1％～2％；水75％～80％和乳化劑0.8％～1.2％，各組分的含量均為質量百分含量，且各組分的百分含量之和為100％。

其中，所述的樹脂復配體系是由質量含量為60％～80％的聚酰胺樹脂、10％～20％的有機硅樹脂和10％～20％的聚乙烯吡咯烷酮組成；

所述的短鏈醇為異丙醇、乙醇和正丁醇中的一種或幾種，優先選擇異丙醇和乙醇按質量比1∶1～3∶1的復配劑；

所述的醇醚類助劑包括乙二醇單丁醚、二乙二醇丁醚和乙二醇二丁醚中的一種或是幾種；

所述的硅烷偶聯劑包括乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、γ―縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)和γ―氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)中的一種或是幾種，優先選擇A171和KH550按質量比2∶1的復配劑；

所述的乳化劑為十八烷基二甲基氧化胺。

所述的聚酰胺樹脂為聚酰胺550，外觀：淡黃色固體；有效含量：>99％；胺值：<3；酸值：<5。

所述的有機硅樹脂為DY-501羥基硅油，其外觀無色透明液體；粘度(25℃)：25-1000mP.s；羥基含量：0.5％-3％。

所述的聚乙烯吡咯烷酮為K30，外觀：白色粉末，無味；K值：27-32.4；分子量：45000-58000。

按照上述水基樹脂防砂劑的制備方法，按以下步驟實現：

第一步，樹脂的醇溶液配制：在60℃的水域鍋中將聚酰胺樹脂、有機硅樹脂和聚乙烯吡咯烷酮的混合物配制成質量含量為40％～50％的樹脂醇溶液；

第二步，樹脂防砂劑配制：在常溫下按樹脂醇溶液90％～93％、醇醚類助劑3.2％～6.5％和硅烷偶聯劑3.2％～6.5％混合攪拌均勻，得到所述樹脂防砂劑，其中各組分的含量為質量含量；

第三步，水基樹脂防砂劑制備：將第二步所得的樹脂防砂劑和乳化劑加入250mL的三口燒瓶中，在40～60℃的水浴鍋中充分預熱并攪拌均勻，然后在600轉/min的攪拌速度下以0.5mL/min的滴加速度向三口燒瓶中滴加水，待水滴加完繼續攪拌3min即得水基樹脂防砂劑，其中乳化劑的用量為總質量的0.8％～1.2％，“油水比”為1∶9～2∶8。