[發明專利]一種固井用前置凝膠

在審

• 申請號: 201810432046.9
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108822815A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 許明標;李中;黃熠;李炎軍;秦國川;由福昌
• 申請（專利權）人: 長江大學;中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: C09K8/44
• 分類號: C09K8/44
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種固井用前置凝膠，包括以下質量份的組分：環氧樹脂溶液100份，樹脂固化劑10～20份，緩凝劑5～10份，膨脹劑0.2～0.5份，乳化劑5～10份和加重劑100～110份。實施例的結果表明，本發明提供的固井用前置凝膠不會影響水泥漿的稠度，具有優異的彈性，在水泥漿固化層上端進一步實現對竄流通道的封閉，有效預防固井作業過程中的環空氣竄和環空帶壓問題。

技術領域

本發明涉及石油固井技術領域，尤其涉及一種固井用前置凝膠。

背景技術

環空帶壓是固井作業過程常常出現的現象。環空帶壓是指井口處的環空壓力經過泄壓后又重新恢復到泄壓前壓力水平的現象。油氣井都是由很多層套管組成的，構成若干個環形空間。氣井環空帶壓主要有以下原因：一是由于各種人為原因(包括氣舉、熱采管理、監測環空壓力或其他目的)導致的環空帶壓；二是套管環空溫度變化以及鼓脹效應導致流體和膨脹管柱變形造成環空帶壓；三是由于環空存在氣體竄流導致環空帶壓。最后，油套管柱失效尤其是螺紋連接和封隔器密封失效導致氣體竄流形成的環空帶壓。作業施加的環空壓力和受溫度變化使環空流體膨脹引起的環空壓力在井口泄壓后可以消除，油套管串失效被診斷出后也可通過更換管柱消除，但氣竄引起的環空壓力在井口泄壓后可能繼續存在，具有永久性。

固井作業后環空氣竄同樣是所有氣井固井過程都要面臨的一個潛在的工程技術難題，嚴重的環空氣竄或環空帶壓不僅使后續鉆井作業、射孔作業、修井作業、測試作業以及增產措施不能順利實施，還會對建井周期、油氣的安全開采構成威脅。若環空竄流無法控制，將會導致井噴，甚至可能導致全井報廢，造成巨大的經濟損失。另外，如果環空帶壓值超出了套管設計所能承受的強度，也會導致套管破裂，同樣會造成巨大危害。

現有技術中多采用活性固化水泥技術來解決環空氣竄和環空帶壓的問題，例如，斯倫貝謝(Schlumberger)公司將研究出了FUTUR活性固化水泥和哈里伯頓公司推出的LifeCem或LifeSeal水泥。環空存在油氣竄流時，在沒有地面人工干預的情況下，水泥環能進行膨脹，會封閉竄流通道；水泥環的這種自密封特性，是通過在水泥漿中加入特種外加劑來實現的。現有技術中活性固化水泥固化后脆性較大，極易失去固井效果，阻礙了對固井作業過程中環空氣竄和環空帶壓問題的解決。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種固井用前置凝膠。本發明提供的固井前置凝膠具有優異的彈性，在水泥漿固化層上端進一步實現對竄流通道的封閉，有效預防固井作業過程中的環空氣竄和環空帶壓問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種固井用前置凝膠，包含如下質量份的組分：

所述環氧樹脂溶液中環氧樹脂的制備方法包括以下步驟：

(1)將環氧丙烷丁基醚、丙烯酸丁酯、間苯三酚和去離子水混合，進行縮聚反應，得到環氧樹脂前軀體；所述縮聚反應的溫度為80～90℃，縮聚反應的時間為3.5～4.5h；

(2)將所述步驟(1)得到的環氧樹脂前軀體與堿性溶液混合，進行閉環反應，得到反應料液；所述反應的溫度為83～87℃，反應的時間為2.5～3h；

(3)將所述步驟(2)得到的反應料液依次進行水洗和干燥，得到環氧。

優選的，所述步驟(1)中環氧丙烷丁基醚、丙烯酸丁酯、間苯三酚和水的質量比為(14.9～15.1)：(14.9～15.1)：(29.9～30.1)：(19.9～20.1)。

優選的，所述堿性溶液的質量濃度為30％；以所述環氧樹脂前驅體制備用環氧丙烷丁基醚的量計，所述堿性溶液與環氧丙烷丁基醚的質量比為(5.9～6.1)：(14.9～15.1)。

優選的，所述樹脂固化劑為有機胺類固化劑。