一种水平井自适应防砂材料的制备方法技术

本发明专利技术属于石油开采油井防砂技术领域，涉及一种水平井自适应防砂材料的制备方法，尤其涉及一种具备自适应能力且有一定渗透率的自膨胀聚氨酯类材料的制备方法。所述自膨胀聚氨酯类材料由以下原料按其质量百分比制备得到：双酚A型聚醚二元醇30份‑50份、三乙醇胺1份‑10份、水0.1份‑1.0份、泡沫稳定剂0.1份‑2.0份、开孔剂5份‑10份、催化剂0.01份‑0.10份，二甲苯甲烷二异氰酸酯20份‑50份。本发明专利技术防砂材料的泡孔尺寸平均400‑600um；适应温度90℃‑100℃；体积膨胀率100%‑400%；回复率达到99%之上；渗透率180‑200×10

【技术实现步骤摘要】
一种水平井自适应防砂材料的制备方法
本专利技术属于石油开采油井防砂
，涉及一种水平井自适应防砂材料的制备方法，尤其涉及一种具备自适应能力且有一定渗透率的自膨胀聚氨酯类材料的制备方法。
技术介绍
水平井采用裸眼完井由于可有效增大泄油面积大，是油田高产稳产的重要技术支撑，在疏松砂岩油藏水平井开发中主要采用裸眼筛管防砂完井一体化技术，目前主要应用的机械刚体筛管在完井的同时具有防砂功能，保证油井正常生产，但随着开发进入中后期，由于水平井裸眼筛管防砂完井后，筛管与井壁之间易坍塌，导致管柱局部应力集中，筛管易变形损坏，再加上粉细砂等微粒运移筛管易被堵塞，造成防砂失效。中国专利CN101942296B公开了一种纤维复合防砂材料及其制备方法，所述纤维复合防砂材料，包括支撑剂、支撑剂表面的涂层、纤维，所述涂层包括树脂和抑水材料。所述纤维的质量为支撑剂质量的1％-5％，所述树脂的质量为支撑剂质量的3％-10％，所述抑水材料的质量为树脂质量的5％-15％。该专利技术在保证胶结性能的基础上，增加气相渗透率，减少水相渗透率，达到在相同含气饱和度条件下，能够采出更多的气，抑制并减少水的产出。该专利技术中纤维存在增加树脂的胶结强度，以保证树脂胶结失效后，纤维仍能够起到拉扯作用，保证复合体的强度，起到长效防砂的作用。中国专利CN101270278B公开了一种油田用液固两相的网状防砂材料，主要由辅助材料和固砂材料组成，其中，辅助材料重量份数为1.0-20份；所述的固砂材料，用量：重量份数为20-80份，还有添加剂：H-1、Y-1、Y-2。该专利技术所述网状防砂材料的优势为：粘度低、各组份一次性注入、安全稳定、固结强度高、对地层伤害小、耐热，耐水性好、施工简便等诸多优点外，该防砂材料与以往液体化学防砂材料相比，还具有能调整防砂剂在非均质油层中的吸入剖面的特性，能保持液体化学防砂材料较均匀地进入防砂层位的每个射孔孔眼中；克服了以往液体化学防砂在不均质性油层存在的波及不均匀而影响防砂效果的问题，确保出砂井的防砂成功率和有效期。由以上分析可知，目前还未有针对水平井裸眼筛管防砂完井后筛管与井壁之间易坍塌，筛管易变形损坏，粉细砂微粒运移筛管易被堵塞等问题而研发的防砂材料。
技术实现思路
本专利技术主要目的是针对水平井裸眼防砂开发中存在的问题，提供一种具备自适应能力且有一定渗透率的自膨胀聚氨酯类材料及其制备方法。该材料在下入井前处于压缩状态，下入预定位置后在地层温度刺激下膨胀，与不规则井壁紧密贴合后，向地层施加正应力，稳定近井地带，避免了井壁坍塌；同时，该材料具有一定的渗透性，在防止砂粒运移同时，地层流体可顺利通过，在水平井裸眼筛管防砂工艺中具有良好应用前景的。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术主要目的之一，提供一种自膨胀聚氨酯类材料。所述自膨胀聚氨酯类材料由以下原料按其重量份制备得到：双酚A型聚醚二元醇30份-50份、三乙醇胺1份-10份、水0.1份-1.0份、泡沫稳定剂0.1份-2.0份、开孔剂5份-10份、催化剂0.01份-0.10份，PM20020份-50份。根据本专利技术具体实施方式，优选地，所述自膨胀聚氨酯类材料由以下原料按其质量百分比制备得到：双酚A型聚醚二元醇40份-45份、三乙醇胺1份-3份、水0.3份-0.4份、泡沫稳定剂0.7份-1.3份、开孔剂6份-8份、催化剂0.03份-0.05份，PM20036份-38份。根据本专利技术具体实施方式，优选地，选用羟值为100-300的双酚A型聚醚二元醇。根据本专利技术具体实施方式，优选地，所述稳定剂为β－8532，开孔剂为Ortegol501。根据本专利技术具体实施方式，优选地，催化剂为辛酸亚锡。本专利技术目的之二，提供以上任一项所述自膨胀聚氨酯类材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：将原料双酚A型聚醚二元醇、三乙醇胺、去离子水、泡沫稳定剂、开孔剂、催化剂按质量比混合，搅拌均匀后，加入PM200，并迅速搅拌5-15s，然后倒入模具中，置于50-70℃烘箱中反应熟化5-10h，再置于100-150℃烘箱中熟化1-2h，即得。根据本专利技术具体实施方式，优选地，在原料混合前将氯化钠粉末分散在双酚A型聚醚二元醇中。根据本专利技术具体实施方式，优选地，氯化钠粉末用量占双酚A型聚醚二元醇质量比为5％-10％，优选地，为7％-9％。本专利技术目的之三，提供以上所述自膨胀聚氨酯类材料在水平井、直斜井裸眼完井及套变套损井防砂中的应用。本专利技术有益效果为：(1)本专利技术自膨胀聚氨酯类材料泡孔尺寸平均400-600μm。自适应性能强，适应温度90℃-100℃，当温度达到玻璃化温度以上逐渐增加时，回复率均达到99％之上，基本完全回复到初始状态，材料膨胀后易与井壁完美贴合。(2)本专利技术材料支撑能力强，膨胀后抗压强度在1-3MPa范围内，可有效防止地层坍塌。(3)本专利技术自膨胀聚氨酯类材料具有一定的渗透率，室内物模渗透率可达180-200×10-3μm2，应用该材料可为井下采出流体提供足够通道。(4)本专利技术自膨胀聚氨酯类材料能够满足防砂需求，出砂量少，最大出砂粒径均小于筛网式滤砂管的挡砂精度。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本专利技术的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本专利技术的技术方案。本专利技术实施例所用PM200为WANNATEPM-200。实施例1自膨胀聚氨酯类材料的制备方法取羟值为200的双酚A型聚醚二元醇44份，加入占其质量比9％的粉末状氯化钠，搅拌使氯化钠完全分散在双酚A型聚醚二元醇中，然后加入三乙醇胺1.59份、去离子水0.37份、稳定剂β－85321份、开孔剂Ortegol5017份以及催化剂辛酸亚锡0.04份，搅拌均匀后，加入37份PM200并迅速搅拌约10s，然后将混合物倒入模具中，置于60℃烘箱中反应熟化6h，再置于120℃烘箱中熟化2h，最后脱模。测得该防砂材料泡孔尺寸510um；100℃体积膨胀率270％；回复率99.1％；渗透率193×10-3μm2；抗压强度1.8MPa。实施例2自膨胀聚氨酯类材料的制备方法取羟值为200的双酚A型聚醚二元醇42份，加入占其质量比9％的粉末状氯化钠，搅拌使氯化钠完全分散在双酚A型聚醚二元醇中，然后加入三乙醇胺1.5份、去离子水0.3份、稳定剂β－85320.9份、开孔剂Ortegol5018份以及催化剂辛酸亚锡0.04份，搅拌均匀后，加入3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自膨胀聚氨酯类材料，其特征在于，由以下原料按其质量百分比制备得到：双酚A型聚醚二元醇30份-50份、三乙醇胺1份-10份、水0.1份-1.0份、泡沫稳定剂0.1份-2.0份、开孔剂5份-10份、催化剂0.01份-0.10份，PM20020份-50份。/n

【技术特征摘要】
1.一种自膨胀聚氨酯类材料，其特征在于，由以下原料按其质量百分比制备得到：双酚A型聚醚二元醇30份-50份、三乙醇胺1份-10份、水0.1份-1.0份、泡沫稳定剂0.1份-2.0份、开孔剂5份-10份、催化剂0.01份-0.10份，PM20020份-50份。


2.根据权利要求1所述水平井自适应防砂筛管材料，其特征在于，由以下原料按其质量百分比制备得到：双酚A型聚醚二元醇40份-45份、三乙醇胺1份-3份、水0.3份-0.4份、泡沫稳定剂0.7份-1.3份、开孔剂6份-8份、催化剂0.03份-0.05份，PM20036份-38份。


3.根据权利要求1或2所述自膨胀聚氨酯类材料，其特征在于，选用羟值为100-300的双酚A型聚醚二元醇。


4.根据权利要求1或2所述自膨胀聚氨酯类材料，其特征在于，所述稳定剂为β－8532，开孔剂为Ortegol501。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵益忠，陈雪，高雪峰，李鹏，王勇，贾培锋，武明鸣，贾维霞，梁伟，张川庭，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37