油气井井筒封堵的凝胶桥塞及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种油气井井筒封堵的凝胶桥塞及其制备方法和应用。所述凝胶桥塞的重量份数组成为：溶剂1～2份，分子链主剂1份，交联剂4～6份，催化剂0.001～0.003份，抗高温剂2～8份，本发明专利技术提供的油气井井筒封堵的凝胶桥塞，实现了在井筒封堵后易于清除、无污染的目的，从而解决了现有井筒封堵过程中由于封堵材料不易彻底清洗赶紧而造成管柱起下作业时存在潜在的安全隐患问题。

Oil gas well bore Plugging Gel bridge plug and preparation method and application thereof

The invention provides a gel bridge plug for oil and gas well shaft plugging, and its preparation method and application. The weight array of the gel bridge plug into: 1 to 2 portions of the solvent, the molecular chain principal agent 1, crosslinking agent 4 ~ 6, 0.001 ~ 0.003 catalyst, high temperature resistant agent 2 to 8 parts, oil and gas well bore Plugging Gel bridge provided by the invention realizes the plug, easy removal, no the pollution in the wellbore after occlusion, so as to solve the existing wellbore plugging process due to plugging material difficult to thoroughly clean quickly caused safety problems of potential string operation time.

【技术实现步骤摘要】
油气井井筒封堵的凝胶桥塞及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种油气井井筒封堵
，特别涉及一种油气井井筒封堵的凝胶桥塞及其制备方法和应用。
技术介绍
在油井开发过程中，从钻开油气层到完井、固井、酸化、压裂等环节，由于地层具有非均质性，处理液会对油气层造成较大伤害或污染，因此在我国油气层保护受到了普遍重视，目前普遍采用以下方式保护油田：a)提高入井液体与地层液体的配伍性；b)使用低固相或无固相入井液体；c)采用暂堵技术等，减少工作液体的泄露，保护油气层。其中，采用暂堵技术保护油气层时，具体采用暂堵剂形成的凝胶具有较强的封堵能力，使其他液体不能进入地层，达到暂堵的目的，当作业完成时，凝胶破胶化，自动解堵，使油井恢复生产，因此，由于暂堵剂封堵和解堵性能，近年来受到人们的广泛关注，同时适合的在暂堵剂对油田的采收率有着重要的意义。目前，国内外暂堵技术中常用的暂堵剂有：高温屏蔽暂堵剂和多功能屏蔽暂堵剂，其中，高温屏蔽暂堵剂主要是利用桥塞剂的尺寸和形状控制滤失，具体的，高温屏蔽暂堵剂由粒径尺寸为地层孔喉直径1/7～1/3的悬浮状固体颗粒组成，暂堵剂材料能够形成稳定的双颗粒架桥和三颗粒架桥，而粒径更小的可变形粒子在压差的作用下可堵塞架桥后的微小孔隙，形成渗透率接近零的屏蔽暂堵带，有效的阻止井筒内液体继续侵入油层，达到在表面形成滤饼或侵入地层形成内滤饼而发生桥塞作用；而多功能屏蔽暂堵剂由多种有机高分子材料和惰性材料经过物理化学方法加工而成的，它由溶胀性材料、架桥材料、填充材料和抑制性材料等组成，井上施工遇漏失层时，在正压差作用下其中的溶胀性材料在近井壁地层孔隙或微裂缝处架桥和涂敷，而填充材料充填于其孔隙或微裂缝中，加上溶胀材料的溶胀作用，使其在井眼的近井壁处形成一层致密的屏蔽层，阻止了井内液体向地层中漏失，从而达到了防漏堵漏之目的，并提高了井壁的承压能力。上述两种暂堵剂主要针对地层孔隙或微裂缝的堵漏，如果需要在27/8"～31/2"油管内或41/2"～51/2"套管内做封堵只有下封隔器或者打水泥塞，不仅费工费时，而且对井下管柱具有潜在的安全隐患，为此，石油开采中在压裂改造作业和修井作业中将2-8％体积份的可固化的颗粒，20-30％体积份的石英砂与60-80％体积份的携带液在地面混合后注入井筒，混合液被输送至射孔段处，携带液被地层加热降粘后滤失进入地层，可固化的颗粒在温度和压力的作用下与石英砂一起胶结固化为高强度固体，实现对射段处井筒的封堵，从而避免了由于管柱起下所带来的作业风险，对于油层分层或层段改造作业具有积极作用。然而，上述方法中添加的固体材料在井筒内不易彻底清除干净，对管柱起下作业时具有潜在的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术提供一种油气井井筒封堵的凝胶桥塞，实现了在井筒封堵后易于清除、无污染的目的，从而解决了现有井筒封堵过程中由于封堵材料不易彻底清洗赶紧而造成管柱起下作业时存在潜在的安全隐患问题。本专利技术还提供一种油气井井筒封堵的凝胶桥塞的制备方法，操作简单易于控制，且制备而成的凝胶桥塞为三维网络结构的大分子凝胶，在油气井井筒内起到桥塞封堵的作用。本专利技术还提供一种凝胶桥塞作为封堵剂在油气井井筒封堵过程中的应用，由于制备而成的凝胶桥塞为大分子凝胶，所以在油气井井筒内起到桥塞封堵作用，且该凝胶桥塞不含固相材料，保证了井下工具的安全使用，且封堵完成后，通过水泵冲洗便可以整段去除管道内的凝胶桥塞，实现了凝胶桥塞在井筒封堵中易于清除的目的，同时，该凝胶桥塞为有机物，对非目的层没有伤害，而且与油管或套管内管壁刚才没有化学反应，防止了油管或套管被腐蚀的问题。本专利技术提供的油气井井筒封堵的凝胶桥塞，所述凝胶桥塞的重量份数组成为：溶剂1～2份，分子链主剂1份，交联剂4～6份，催化剂0.001～0.003份，抗高温剂2～8份。本专利技术提供的用于油气井井筒封堵的凝胶桥塞中，包括溶剂、分子链主剂、交联剂、催化剂和抗高温剂，其中，分子链主剂和交联剂在催化剂作用下进行缩合反应形成大分子聚多烯多胺，大分子聚多烯多胺的次甲基胺碳正离子与抗高温剂的芳环上发生亲核加成反应，形成C—C键，获得立体网状的聚氨酯树脂，即凝胶桥塞。如上所述的油气井井筒封堵的凝胶桥塞，可选的，所述分子链主剂为多烯多胺。本专利技术的实施方案中，分子链主剂为多烯多胺，其中多烯多胺用于提供胺基团，胺基团与醛基团能发生曼尼希反应，形成大分子聚多烯多胺。如上所述的油气井井筒封堵的凝胶桥塞，可选的，所述多烯多胺为五乙基六胺或四乙基五胺。如上所述的油气井井筒封堵的凝胶桥塞，可选的，所述交联剂为戊二醛或乙二醛。本专利技术的实施方案中，戊二醛或乙二醛用于提供与胺基团发生曼尼希反应的醛基团。如上所述的油气井井筒封堵的凝胶桥塞，可选的，所述抗高温剂为间苯二酚或间苯二酚与苯酚混合物。通过选取抗高温剂为间苯二酚或间苯二酚与苯酚混合物时，胺基团与醛基团发生曼尼希反应形成大分子聚多烯多胺的次甲基胺碳正离子与间苯二酚或苯酚的芳环上发生亲核加成反应，形成C—C键，获得立体网状的聚氨酯树脂。如上所述的油气井井筒封堵的凝胶桥塞，可选的，所述催化剂为碱性催化剂。如上所述的油气井井筒封堵的凝胶桥塞，可选的，所述溶剂为水。本专利技术提供一种如上所述的油气井井筒封堵的凝胶桥塞的制备方法，所述制备方法包括以下过程：在溶剂中加入分子链主剂和碱性催化剂，搅拌均匀，其中，所述分子链主剂为多烯多胺；分次加入醛类交联剂，且在碱性催化剂作用下，所述醛类交联剂和所述分子链主剂进行曼尼希反应，其中反应温度为30℃～60℃，反应时间为5-48h；分次加入抗高温剂并在80℃～160℃条件下进行亲核加成反应，制成凝胶桥塞，其中，反应时间为1-4h，所述分子链主剂、所述醛类交联剂、所述碱性催化剂、所述抗高温剂和所述溶剂的重量份数分别为：1份、4～6份、0.001～0.003份、2～8份、1～2份。本实施例中，在碱性催化剂作用下，多烯多胺作为分子链主剂时，多烯多胺中的胺基团和醛类交联剂中的醛基团发生曼尼希反应，这样多烯多胺与醛类交联剂缩合反应形成大分子聚多烯多胺，然后大分子聚多烯多胺的次甲基胺碳正离子与抗高温剂中的芳环上发生亲核加成反应，形成C—C键，获得立体网状的聚氨酯树脂，即制得凝胶桥塞，因此，本专利技术中，制得的凝胶桥塞为大分子三维网络结构的凝胶桥塞，在油气井井筒内起到桥塞封堵作用。本专利技术中，曼尼希反应为现有的反应方法，具体的原理可以参考现有技术，本专利技术不再赘述。如上所述的油气井井筒封堵的凝胶桥塞的制备方法，可选的，所述多烯多胺为五乙基六胺或四乙基五胺；所述醛类交联剂为戊二醛或乙二醛；所述抗高温剂为间苯二酚或间苯二酚与苯酚混合物；所述溶剂为水。本专利技术还提供如上所述的凝胶桥塞作为封堵剂在油气井井筒封堵过程中的应用，本专利技术制得的凝胶桥塞在井筒封堵过程中应用时，到施工完成后，用水泵冲洗便可以用整段去除管道内的凝胶桥塞，清洗方便，且凝胶桥塞为无固相材料的有机物，这样在井筒中应用时可以保证井下工具安全，而且对非目的层没有伤害，因此，在油气井井筒封堵过程中起到了良好封堵作用。本专利技术提供一种油气井井筒封堵的凝胶桥塞及其制备方法和应用，其中，制得的凝胶桥塞为大分子凝胶，且结构为三维网络结构，在油气井井筒内起到桥塞封堵作用，且凝胶桥塞固化前是液体，使用工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气井井筒封堵的凝胶桥塞，其特征在于，所述凝胶桥塞的重量份数组成为：溶剂1～2份，分子链主剂1份，交联剂4～6份，催化剂0.001～0.003份，抗高温剂2～8份。

【技术特征摘要】
1.一种油气井井筒封堵的凝胶桥塞，其特征在于，所述凝胶桥塞的重量份数组成为：溶剂1～2份，分子链主剂1份，交联剂4～6份，催化剂0.001～0.003份，抗高温剂2～8份。2.根据权利要求1所述的凝胶桥塞，其特征在于，所述分子链主剂为多烯多胺。3.根据权利要求2所述的凝胶桥塞，其特征在于，所述多烯多胺为五乙基六胺或四乙基五胺。4.根据权利要求1-3任一所述的凝胶桥塞，其特征在于，所述交联剂为戊二醛或乙二醛。5.根据权利要求1-3任一所述的凝胶桥塞，其特征在于，所述抗高温剂为间苯二酚或间苯二酚与苯酚混合物。6.根据权利要求1-3任一所述的凝胶桥塞，其特征在于，所述催化剂为碱性催化剂。7.根据权利要求1-3任一所述的凝胶桥塞，其特征在于，所述溶剂为水。8.权利要求1-7任一项所述的凝胶桥塞的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福祥，杨向同，彭建新，童云，刘洪涛，王军强，刘明球，郇国庆，耿海龙，巴旦，李雪超，赵容怀，刘冬妮，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11