水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用。该水性复配型泡沫树脂防砂体系的原料包括：水性复配型树脂基液为96.9％～97.7％，起泡剂0.9％～1.1％，稳泡剂0.4％～0.6％，固化剂0.9％～1.1％，偶联剂0.1％～0.3％；水性复配型树脂基液包括三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂，水性复配型树脂基液中三聚氰胺甲醛树脂与水溶性酚醛树脂的质量比为2:3～3:2。在三聚氰胺甲醛树脂溶液中引入水溶性酚醛树脂溶液能够减小体系固结脆性，提高其韧性和抗压强度，因而体系固结强度较高，可有效延长防砂有效期周期。

【技术实现步骤摘要】
水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用
本专利技术涉及油田化学
，具体而言，涉及一种水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用。
技术介绍
我国疏松砂岩油藏分布范围广，地质储量丰富。但在油藏开发过程中砂砾容易从基质上脱落，引起井筒出砂造成砂堵，严重的可导致油气井停产作业。目前，油井防砂工艺主要分为机械防砂和化学防砂两大类；其中，化学防砂是向地层挤入一定量的化学剂充填于地层孔隙中，以达到充填和固结地层，提高地层强度的目的；一般分为人工胶结地层和人造井壁两种防砂方法。树脂防砂是人工胶结地层的重要组成部分，其优点在于井筒内无遗留物，从根本上固结疏松地层骨架上的粉细砂粒。然而，常规的化学树脂防砂体系具有密度大，无法均匀注入地层，且对地层伤害较大的问题；另外，一些新型树脂防砂体系面临着配注过程复杂，防砂体系成本较高，无法规模化生产等问题。中国专利文献公开了一种耐高温复合环氧树脂防砂体系，通过优选出配方中的药剂类型及药剂用量；制备固结岩心检测防砂体系性能，其具有耐高温，高韧性且防砂性能好等特点。但该防砂体系以有机溶剂为调和剂，密度较大(常温25℃下大于1.12g/cm3)，易沉积无法均匀注入地层，尚不适用于长井段水平井等问题。也有中国专利文献公开了一种水基树脂防砂体系及其制备方法，其质量组成包括：树脂复配体系5％～10％、短链醇10％～12％、醇醚类助剂1％～2％、硅烷偶联剂1％～2％、水75％～80％和乳化剂0.8％～1.2％。该类水基树脂防砂体系主要用于出砂不太严重、机械防砂措施失效的地层。但是该防砂体系配注过程复杂，且含有大量有机溶剂，防砂成本较高，限制了其在油田现场施工方面的应用。还有中国专利文献报道过一种适用于疏松砂岩油藏出砂水平井的低密度泡沫树脂防砂体系及其制备方法，原料组分及其重量百分比组成如下：单一树脂胶结剂98.85％～97.1％，起泡剂0.3％～0.8％，稳泡剂0.7％～1.3％，固化剂0.05％～0.5％，偶联剂0.1％～0.3％。低密度泡沫树脂防砂体系在常温25℃下表观密度为0.558-0.634g/cm3，能够均匀注入非均质地层，可适用于水平井化学防砂，但其存在固结强度低的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用，以解决现有技术中的低密度防砂体系固结强度低的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种水性复配型泡沫树脂防砂体系，水性复配型泡沫树脂防砂体系的原料包括：水性复配型树脂基液为96.9％～97.7％，起泡剂0.9％～1.1％，稳泡剂0.4％～0.6％，固化剂0.9％～1.1％，偶联剂0.1％～0.3％；水性复配型树脂基液包括三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂，水性复配型树脂基液中水溶性酚醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂质量比为2:3。进一步地，三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂均为工业级。进一步地，起泡剂为工业级别的复配型阴离子表面活性剂；优选地，起泡剂包括直链十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠，且直链十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠的质量比为1:1。进一步地，稳泡剂为纳米级颗粒稳泡剂；优选地，稳泡剂为亲水性纳米二氧化硅颗粒，更优选亲水性纳米二氧化硅颗粒的粒径为15～30nm；优选地，固化剂为工业级氯化铵；优选地，偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。进一步地，水性复配型泡沫树脂防砂体系的原料包括：97.3％的水性复配型树脂基液，1％的起泡剂，亲水性纳米二氧化硅0.5％，氯化铵1％，硅烷偶联剂0.2％；其中，水性复配型树脂基液中，三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂按质量比2:3进行复配；起泡剂包括质量比为1:1的直链十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠。进一步地，水性复配型泡沫树脂防砂体系在20～25℃下表观密度为0.325～0.489g/cm3。为了实现上述目的，根据本专利技术的第二个方面，提供了上述任一种水性复配型泡沫树脂防砂体系的制备方法，该制备方法包括：将三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂配制成水性复配型树脂基液；将固化剂和偶联剂加入水性复配型树脂基液中，得到第一混合液；将起泡剂和稳泡剂加入第一混合液中，得到第二混合液；将第二混合液与气按照1:1～2的体积比进行发泡，得到水性复配型泡沫树脂防砂体系。根据本专利技术的第二个方面，提供了上述任一种水性复配型泡沫树脂防砂体系在油井防砂中的应用。进一步地，在油井防砂中，水性复配型泡沫树脂防砂体系按砂液质量比为(4～5)：1胶结20～120目的砂粒。进一步地，水性复配型泡沫树脂防砂体系的固化时间为36～48小时。应用本专利技术的技术方案，上述水性复配型泡沫树脂防砂体系以两种水溶性树脂溶液复配作为基液，通过向基液引入起泡剂和稳泡剂形成泡沫树脂防砂体系。该体系密度低，可均匀注入地层，适应于长井段水平井以及机械防砂失效后的二次防砂。而且，在三聚氰胺甲醛树脂溶液中引入水溶性酚醛树脂溶液能够减小体系固结脆性，提高其韧性和抗压强度，因而体系固结强度较高，可有效延长防砂有效期周期，在油水井化学防砂领域中应用前景广阔。此外，上述体系原料均为工业级别，来源广泛；常温下即可制备，施工工艺简单。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了水性复配型防砂体系按照不同液砂比固结相同质量60-80目砂粒的固结岩心抗压强度和渗透率曲线，其中，横坐标为防砂体系质量浓度(％)，纵坐标是抗压强度(MPa)和渗透率(μm2)。图2示出了根据本专利技术的水性复配型泡沫防砂体系固结不同目数砂粒后的固结岩心实物图；具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。如
技术介绍
所提到的，现有技术中的泡沫树脂防砂体系在实际应用中发现存在脆性大、岩心固化强度低的问题，为了改善这一现状，专利技术人对其固结强度较低，导致防砂有效期严重缩短的原因进行了深入分析和研究，发现这是由于单一使用三聚氰胺甲醛固结砂砾存在树脂脆性大，固结强度较低的问题，因此尝试对三聚氰胺甲醛树脂进行复配，以得到相同泡沫性能，但固结强度较大的化学防砂复配体系。经过各种复配配方的优化和筛选，得到了本申请的技术方案。具体地，通过室内试验WarningBlender搅拌法测定复配体系泡沫综合指数的方法，来筛选基液中水溶性酚醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂的最佳质量比以及复配起泡剂直链十二烷基苯磺酸钠(AES)与十二烷基硫酸钠(SDS)质量比。进一步对基液中水溶性酚醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂质量比在2:3～3:2的范围，复配起泡剂直链十二烷基苯磺酸钠(AES)与十二烷基硫酸钠(SDS)质量比在(3～1):1范围内的泡沫综合指数进行筛选，发现水溶性酚醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂的质量比为2:3，起泡剂直链十二烷基苯磺酸钠(AES)与十二烷基硫酸钠(SDS)质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性复配型泡沫树脂防砂体系，其特征在于，所述水性复配型泡沫树脂防砂体系的原料包括：/n水性复配型树脂基液为96.9％～97.7％，起泡剂0.9％～1.1％，稳泡剂0.4％～0.6％，固化剂0.9％～1.1％，偶联剂0.1％～0.3％；/n水性复配型树脂基液包括三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂，所述水性复配型树脂基液中所述水溶性酚醛树脂与所述三聚氰胺甲醛树脂与的质量比为2:3。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性复配型泡沫树脂防砂体系，其特征在于，所述水性复配型泡沫树脂防砂体系的原料包括：
水性复配型树脂基液为96.9％～97.7％，起泡剂0.9％～1.1％，稳泡剂0.4％～0.6％，固化剂0.9％～1.1％，偶联剂0.1％～0.3％；
水性复配型树脂基液包括三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂，所述水性复配型树脂基液中所述水溶性酚醛树脂与所述三聚氰胺甲醛树脂与的质量比为2:3。


2.根据权利要求1所述的水性复配型泡沫树脂防砂体系，其特征在于，所述三聚氰胺甲醛树脂和所述水溶性酚醛树脂均为工业级。


3.根据权利要求1所述的水性复配型泡沫树脂防砂体系，其特征在于，所述起泡剂为工业级别的复配型阴离子表面活性剂；
优选地，所述起泡剂包括直链十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠，且所述直链十二烷基苯磺酸钠与所述十二烷基硫酸钠的质量比为1:1。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的水性复配型泡沫树脂防砂体系，其特征在于，所述稳泡剂为纳米级颗粒稳泡剂；
优选地，所述稳泡剂为亲水性纳米二氧化硅颗粒，更优选所述亲水性纳米二氧化硅颗粒的粒径为15～30nm；
优选地，所述固化剂为工业级氯化铵；
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。


5.根据权利要求4所述的水性复配型泡沫树脂防砂体系，其特征在于，所述水性复配型泡沫树脂防砂体系的原料包括：
97.3％的水性复...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泉，陈超，李洁冰，鲍颖俊，仇鹏，闫利恒，苏航，
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