一种填充发泡材料的油井防砂方法技术

本发明专利技术公开了一种填充发泡材料的油井防砂方法。该油井防砂方法包括以下步骤：使用携砂液将防砂体填入射孔孔道中，在外界条件激发下，所述防砂体发泡膨胀，并固化填充射孔孔道，从而起到防砂作用；所述防砂体由固态发泡树脂材料加工而成，此时在地层温度作用下防砂体发泡膨胀；或者，所述防砂体采用将液态发泡树脂材料封装在空心可溶外壳中加工而成，此时在地层温度或注入化学试剂作用下，可溶外壳溶解，发泡树脂液材料发泡膨胀。本发明专利技术既保留了泡沫材料的挡砂性能，又能够减少泡沫材料进入地层的用量，从而降低成本、减少储层伤害，满足油田开发生产的需要。开发生产的需要。开发生产的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种填充发泡材料的油井防砂方法


[0001]本专利技术涉及油井防砂
，具体涉及一种填充发泡材料的油井防砂方法。

技术介绍

[0002]油气井出砂是指油井或气井在生产过程中，由于地质条件、开采方式以及措施作业等各种综合因素造成井底附近地层的岩石结构变化，导致地层离散砂或脱落砂被地层产出流体携带进入井筒或地面，从而对油气井正常生产造成一系列不利影响的过程或现象。
[0003]解决油气井出砂问题的主要途径是采取防砂技术阻止地层产出砂进入井筒，或人工加强附近地层岩石的固结程度从而达到控制地层出砂。现有的防砂技术主要分为机械防砂和化学防砂两大类，具体又可以分为筛管防砂技术、砾石充填防砂技术、压裂防砂技术、人工井壁防砂技术、化学固砂技术等。
[0004]其中，化学固砂技术是往油层中挤入化学固砂剂，从而将疏松的砂粒胶结起来，达到防止地层出砂的目的。它具有施工工艺简单、井筒不留管柱等优点，是一种应用较广泛的防砂技术。但是，化学固砂技术在实际应用过程中，存在着防砂有效期短、作业成本高、储层伤害大等问题。为了提高化学固砂技术的应用效果，科研技术人员相继对化学防砂技术进行了研究与改进，其中，填充发泡材料进行防砂是一个重要的研究方向。
[0005]中国专利(CN1168407A)公开了一种高温泡沫树脂防砂固砂剂配方工艺，这种耐高温泡沫树脂防砂固砂剂包括改性酚醛树脂、耐热助剂、互溶稀释剂、偶联剂、发泡剂，所用的发泡剂为铝粉。将防砂固砂剂注入地层后，再注入引发固化剂(酸液) 与发泡剂反应产生气泡，生成泡沫，同时与改性酚醛树脂反应，使酚醛树脂固化。一方面，能够将疏松砂粒胶结固化，另一方面，可以在井壁形成固体泡沫挡砂层。但是，这种工艺在现场效果并不理想，主要存在以下几方面的问题：(1)注入的固砂剂仍为溶液体系，注入后再注入引发固化剂才能生成泡沫，树脂的用量没有减少，作业成本高；(2)与常规化学固砂一样，固砂剂会进入地层岩石孔隙，造成储层伤害；(3)由于铝粉是分散包裹在酚醛树脂中，后期注入的引发固化剂(酸液)很难与铝粉接触，反应不充分，发泡效果差。
[0006]中国专利(CN106634920A)公开了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剂及其制备方法。该泡沫树脂防砂剂由胶结剂、起泡剂、稳泡剂、固化剂、偶联剂组成。其中胶结剂是树脂与水的乳液。在地面将树脂防砂剂制备成泡沫，直接注入油井中，利用泡沫的特性，能够在非均质油藏中实现均匀注入，同时，利用发泡技术，增加防砂剂的体积，降低了树脂用量和成本。但是，该技术也存在一些不足之处：(1)其防砂原理仍然与常规化学固砂技术相同，都是利用树脂材料将疏松砂岩胶结固化，由于井下复杂情况，存在部分砂粒不能与树脂接触吸附，从而导致胶结固化效果差，影响防砂有效期；(2)防砂剂的大部分成分是水，树脂分散在水中，因此，固化后不能在井壁处形成固化的泡沫防砂层。
[0007]中国专利(CN111810097A)公开了一种颗粒物填充完井管柱及颗粒物填充完井方法，利用可溶解管将遇水膨胀的干燥颗粒物填充在外管柱外层，下入油井后，注入溶解液将可溶解管溶解掉，使得颗粒物与流体接触，发生膨胀，逐渐将外管柱与开发井井眼的井壁之
间的空间充满。干燥颗粒物采用的是聚氨酯聚合物或发泡苯乙烯聚合物。这两种材料通过吸水才能发生膨胀，耐水解性差，在水中长期浸泡后，容易水解，强度大幅降低；另外，这两种材料耐温性差，不适合于高温油井防砂。

技术实现思路

[0008]为了弥补现有化学固砂技术的不足，本专利技术提供一种填充发泡材料的油井防砂方法，既保留了泡沫材料的挡砂性能，又能够减少泡沫材料进入地层的用量，从而降低成本、减少储层伤害，满足油田开发生产的需要。
[0009]为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]一种填充发泡材料的油井防砂方法，包括以下步骤：
[0011]使用携砂液将防砂体填入射孔孔道中，在外界条件激发下，所述防砂体发泡膨胀，并固化填充射孔孔道，从而起到防砂作用；
[0012]所述防砂体由固态发泡树脂材料加工而成，此时在地层温度作用下防砂体发泡膨胀；
[0013]或者，所述防砂体采用将液态发泡树脂材料封装在空心可溶外壳中加工而成，此时在地层温度或注入化学试剂作用下，可溶外壳溶解，发泡树脂液材料发泡膨胀。
[0014]本专利技术所使用的防砂体随携砂液进入射孔孔道后，在外界条件激发下发泡膨胀，固化填充在射孔孔道中，膨胀后的防砂体自适应射孔孔道结构，与孔道孔壁保持很好的贴合，形成具有开孔孔眼和渗透性的挡砂屏障，能够阻挡地层砂通过，并且允许地层流体通过，从而起到防砂作用。
[0015]根据本专利技术填充发泡材料的油井防砂方法，优选地，所述防砂体由固态发泡树脂材料加工而成的过程包括：
[0016]将树脂加热到软化点以上，或者加入溶剂溶解成液体，然后加入添加剂混合得到发泡树脂液；之后将开孔泡沫材料浸泡在其中，捞出冷却或待溶剂挥发后，加工成防砂体。
[0017]根据本专利技术填充发泡材料的油井防砂方法，优选地，所述开孔泡沫材料为具有开孔结构和一定强度的泡沫材料，包括泡沫金属、苯乙烯泡沫、高密度聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫和三聚氰胺泡沫中的一种或两种以上的组合。将这种材料通过车、铣、磨的方式加工成球体等。
[0018]所述防砂体采用将液态发泡树脂材料封装在空心可溶外壳中加工而成的过程包括：
[0019]将树脂加热到软化点以上，或者加入溶剂溶解成液体，然后加入添加剂混合得到发泡树脂液；
[0020]将发泡树脂液封装在空心可溶外壳中，加工成防砂球。
[0021]根据本专利技术填充发泡材料的油井防砂方法，优选地，所述将发泡树脂液封装在空心可溶外壳中，加工成防砂球的步骤具体包括：
[0022]取金属铝或镁铝合金材料，通过冲压方式，加工成半圆，再将两个半圆粘合在一起，得到空心可溶外壳；
[0023]在空心可溶外壳上钻小孔，自此注入发泡树脂液；注入完成后用金属铝丝或镁铝合金丝将小孔封堵，并用黏合剂加固。优选地，所述小孔直径1mm
‑
2mm。
[0024]根据本专利技术填充发泡材料的油井防砂方法，优选地，所述化学试剂为盐酸和醋酸中的一种或两种的组合。
[0025]根据本专利技术填充发泡材料的油井防砂方法，优选地，所述树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂和呋喃树脂中的至少一种；
[0026]所述树脂为热塑性酚醛树脂时，所述添加剂包括发泡剂、固化剂、表面活性剂和增韧剂；
[0027]所述树脂为热固性酚醛树脂、脲醛树脂或呋喃树脂时，所述添加剂包括发泡剂、表面活性剂和增韧剂；此时可以不添加固化剂，利用地层温度进行固化；
[0028]所述发泡剂选自氟氯烃、正己烷、环戊烷中的至少一种；
[0029]所述固化剂选自六次甲基四胺、盐酸、醋酸、氯化铵、环氧树脂固化剂中的至少一种；
[0030]所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠、有机硅聚醚中的至少一种；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种填充发泡材料的油井防砂方法，其特征在于，包括以下步骤：使用携砂液将防砂体填入射孔孔道中，在外界条件激发下，所述防砂体发泡膨胀，并固化填充射孔孔道，从而起到防砂作用；所述防砂体由固态发泡树脂材料加工而成，此时在地层温度作用下防砂体发泡膨胀；或者，所述防砂体采用将液态发泡树脂材料封装在空心可溶外壳中加工而成，此时在地层温度或注入化学试剂作用下，可溶外壳溶解，发泡树脂液材料发泡膨胀。2.根据权利要求1所述填充发泡材料的油井防砂方法，其特征在于，所述防砂体由固态发泡树脂材料加工而成的过程包括：将树脂加热到软化点以上，或者加入溶剂溶解成液体，然后加入添加剂混合得到发泡树脂液；之后将开孔泡沫材料浸泡在其中，捞出冷却或待溶剂挥发后，加工成防砂体。3.根据权利要求2所述填充发泡材料的油井防砂方法，其特征在于，所述开孔泡沫材料为具有开孔结构和一定强度的泡沫材料，包括泡沫金属、苯乙烯泡沫、高密度聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫和三聚氰胺泡沫中的一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述填充发泡材料的油井防砂方法，其特征在于，所述防砂体采用将液态发泡树脂材料封装在空心可溶外壳中加工而成的过程包括：将树脂加热到软化点以上，或者加入溶剂溶解成液体，然后加入添加剂混合得到发泡树脂液；将发泡树脂液封装在空心可溶外壳中，加工成防砂球。5.根据权利要求4所述填充发泡材料的油井防砂方法，其特征在于，所述将发泡树脂液封装在空心可溶外壳中，加工成防砂球的步骤具体包括：取金属铝或镁铝合金材料，通过冲压方式，加工成半圆，再将两个半圆粘合在一起，得到空心可溶外壳；在空心可溶外壳上钻小孔，自此注入发泡树脂液；注入完成后用金属铝丝或镁铝合金丝将小孔封堵，并用黏合剂加固；优选地，所述小孔直径1mm
‑
2mm。6.根据权利要求5所述填充发泡材料的油井防砂方法，其特征在于，所述化学试剂为盐酸和醋酸中的一种或两种的组合。7.根据权利要求2或4所述填充发泡材料的油井防砂方法，其特征在于，所述树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡韶华，王宝权，吕民，岳志强，佟珊珊，严蕾，柳燕丽，陈大钊，韩宗正，田富，于丽宏，王萍，
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：