[發(fā)明專利]一種油氣井套管堵漏用樹脂堵漏劑及其制備方法與應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107474808A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李養(yǎng)池;田義;羅春龍;馬林
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西森瑞石油技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467;E21B33/13
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)61230
• 代理人: 劉長春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油氣井套管堵漏用樹脂堵漏劑，主要用于油氣井套管堵漏。

背景技術(shù)

在油田開發(fā)生產(chǎn)過程中，隨著油田生產(chǎn)進(jìn)入中后期，由于長期注水、注汽開發(fā)，頻繁的井下作業(yè)施工以及套管材質(zhì)與腐蝕等諸多因素，造成油氣井套管變形、破裂、錯斷以及穿孔，從而造成地層出砂、出水、漏失，嚴(yán)重影響油氣井的正常生產(chǎn)，制約了部分采油工藝的應(yīng)用，加大了措施投入難度，降低了油田開發(fā)水平，所以為了保持油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，必須對套損部分進(jìn)行堵水堵漏。

目前，為了解決油氣井套管破漏的問題，主要采用常規(guī)無機(jī)膠凝材料堵漏和一般熱固性樹脂堵漏方法，以及部分換套大修工藝和內(nèi)襯小直徑套管等工藝技術(shù)。無機(jī)膠凝材料堵漏技術(shù)與一般熱固性樹脂堵漏技術(shù)的技術(shù)缺陷主要表現(xiàn)為：(1)堵劑不能有效的駐留在封堵部位，注入量大，施工時間長；(2)堵劑形成的固化體脆性大，易收縮，不能與周圍介質(zhì)形成牢固的界面膠接，在注采壓力的作用下使封堵失效，縮短了施工有效期；(3)堵劑的適應(yīng)性、安全可靠性差，現(xiàn)場施工風(fēng)險大。而大修井取換套技術(shù)需要上大修架子，也存在著施工周期長，施工成本高，對深井套損井作業(yè)困難，對輕微套漏的井的修復(fù)很不經(jīng)濟(jì)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)有技術(shù)由于受到使用效果和施工費(fèi)用的限制，導(dǎo)致許多油水井的漏失問題不能得到有效及時的解決，制約了油氣生產(chǎn)。為了克服現(xiàn)有堵漏工藝存在的技術(shù)缺陷，以更好地解決油氣井套管堵漏修復(fù)問題，本發(fā)明提供了一種油氣井套管堵漏用樹脂堵漏劑。這種樹脂堵漏劑屬于新型高強(qiáng)度微膨脹樹脂堵漏劑，能在漏失位置有效駐留，并能形成界面膠結(jié)強(qiáng)度高、有效期長的封固層，顯著提高了封堵成功率。

本發(fā)明所述油氣井套管堵漏用樹脂堵漏劑，是含有各種輔劑的工業(yè)尿素與工業(yè)甲醛的水溶液，即采用工業(yè)尿素、工業(yè)甲醛液與固化調(diào)節(jié)劑、偶聯(lián)劑、體膨劑、水按照一定比例混合而成。具體而言，這種樹脂堵漏劑的組成成分，以質(zhì)量百分比計，各組分的投料量占比為：

本發(fā)明所述油氣井套管堵漏用樹脂堵漏劑，是含有各種輔劑的工業(yè)尿素與工業(yè)甲醛的水溶液，地面粘度(固化前的粘度)很低，注入欲封堵地層或部位后，在地層溫度(60～120℃)作用下發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成具有三維空間網(wǎng)格且與封堵部位牢固粘結(jié)的高強(qiáng)度固化物。

作為一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述工業(yè)甲醛液為濃度為36％的甲醛水溶液。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，所述工業(yè)甲醛液也可選用其他濃度的甲醛水溶液。在本發(fā)明技術(shù)方案的啟示下，也可達(dá)到同樣的效果和發(fā)明目的。

作為一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述固化調(diào)節(jié)劑選用硝酸銨和氯化銨。固化調(diào)節(jié)劑的加入，用于提高縮聚固化物的強(qiáng)度。

作為一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述偶聯(lián)劑選用硅烷類偶聯(lián)劑。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，硅烷類偶聯(lián)劑可以包含多種，例如，KH-550硅烷偶聯(lián)劑、KH-551硅烷偶聯(lián)劑、KH-560硅烷偶聯(lián)劑、KH-570硅烷偶聯(lián)劑、B-201硅烷偶聯(lián)劑等。本發(fā)明采用了硅烷類偶聯(lián)劑的添加，改善了固化物與封堵部位的膠結(jié)強(qiáng)度，使固結(jié)物強(qiáng)度大幅增加。

作為一優(yōu)選的實(shí)施方式，所述體膨劑選用粒徑為0.1～0.5mm預(yù)交聯(lián)體膨顆粒。體膨劑的添加，抵消了堵劑在固化過程中本應(yīng)出現(xiàn)的體積收縮，并使其體積膨脹，大大改善了封堵性能。

另一方面，本發(fā)明還給出了一種制備所述油氣井套管堵漏用樹脂堵漏劑的方法。具體而言，是將工業(yè)尿素、工業(yè)甲醛液與固化調(diào)節(jié)劑、偶聯(lián)劑、體膨劑和水按設(shè)定比例在常溫條件下攪拌混合，即可得所述樹脂堵漏劑。

采用上述制備方法，所得樹脂堵漏劑的使用性能體現(xiàn)為：所得樹脂堵漏劑在地層溫度60～120℃發(fā)生縮聚反應(yīng)，固化反應(yīng)時間5～48h，縮聚固化物耐壓10～25MPa。

再者，本發(fā)明還給出了所述樹脂堵漏劑的應(yīng)用。具體而言，根據(jù)現(xiàn)場井況計算所需的樹脂堵漏劑的用量，將樹脂堵漏劑注入欲封堵地層，樹脂堵漏劑在地層溫度下固化。

本發(fā)明所述油氣井套管堵漏用樹脂堵漏劑，至少具有下述的有益效果或優(yōu)點(diǎn)。

(1)本發(fā)明所述樹脂堵漏劑主要是含有各種輔劑(固化調(diào)節(jié)劑、偶聯(lián)劑、體膨劑)的工業(yè)尿素與工業(yè)甲醛的水溶液，地面粘度很低，在地層溫度(60～120℃)作用下發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成具有三維空間網(wǎng)格且與封堵部位牢固粘結(jié)的高強(qiáng)度固化物。固化時間5～48小時可調(diào)，堵劑固化物耐壓10～25MPa。