【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低密度防漏环氧树脂基固井液体系及其制备方法与应用，属于油田开发固井作业。
技术介绍
1、随着勘探开发的深入，各油田套损井数量逐年增加。套损井小套固井和老井侧钻井为老井挖潜增产的主要技术手段。小套固井和侧钻井固井环空间隙窄，水泥环薄；传统的油井水泥基材料脆性较大、水泥环结构完整性易破坏、环空微间隙等问题，导致水泥环密封失效，使油气井在钻完井及生产期间出现环空带压或井下流体窜流等问题，影响油气产量和作业安全。小间隙固井施工压力高，顶替过程中易引发井漏，造成水泥浆返高不够。采用高性能材料替代油井水泥进行固井，对保障复杂井况和后期增产改造措施条件下水泥环的密封完整性和确保油气开采的安全高效进行有着重要意义。
2、因此，提供一种新型的低密度防漏环氧树脂基固井液体系及其制备方法与应用已经成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决小套管窄间隙固井水泥基材料脆性大、水泥环结构完整性易破坏难题，本专利技术的一个目的在于提供一种低密度防漏环氧树脂基固井液体系，以改善固井液体系防漏能力和固井材料柔韧性及抗压强度，降低固井液体系的密度，提高窄间隙固井封固质量。
2、本专利技术的另一个目的还在于提供以上所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系的制备方法。
3、本专利技术的又一个目的还在于提供以上所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系在套损井小套固井和侧钻井固井中的应用。
4、为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种低密度防漏环
5、油性环氧树脂100重量份；
6、环氧稀释剂10-25重量份；
7、固化剂10-30重量份；
8、膨胀珍珠岩10-110重量份；
9、聚氨酯树脂颗粒5-50重量份；
10、表面改性剂4-10重量份；
11、以及悬浮稳定剂1-10重量份。
12、作为本专利技术以上所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的一具体实施方式，其中，所述油性环氧树脂的环氧当量为184-250。
13、其中，本专利技术所使用的油性环氧树脂为市售常规物质，其是由双酚a和环氧氯丙烷反应生成的液态环氧树脂。
14、作为本专利技术以上所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的一具体实施方式，其中，所述环氧稀释剂包括聚丙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚中的一种或几种的组合。
15、作为本专利技术以上所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的一具体实施方式，其中，所述固化剂包括芳香族多元胺类固化剂。
16、作为本专利技术以上所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的一具体实施方式，其中，所述膨胀珍珠岩的细度为80-100目。
17、作为本专利技术以上所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的一具体实施方式，其中，所述聚氨酯树脂颗粒为硬质聚氨酯泡沫塑料粉碎后得到的粉末颗粒，其细度为60-80目。
18、作为本专利技术以上所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的一具体实施方式，其中，所述表面改性剂剂为硅烷偶联剂，其包括3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(kh560)、3-氨丙基三甲氧基硅烷(kh550)或r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)中的一种或两种。
19、作为本专利技术以上所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的一具体实施方式，其中，所述悬浮稳定剂包括微硅、超细水泥、超细粉煤灰中的一种或几种的组合。
20、作为本专利技术以上所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的一具体实施方式，其中，所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的密度范围为0.70-1.0g/cm3，适用温度范围为40-90℃。
21、另一方面，本专利技术还提供了以上所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系的制备方法，其中，所述制备方法包括：
22、(1)将油性环氧树脂、环氧稀释剂及表面改性剂混合均匀，得到液相a组分；
23、(2)将膨胀珍珠岩、悬浮稳定剂及聚氨酯树脂颗粒混合均匀，得到干料b组分；
24、(3)将干料b组分缓慢加入液相a组分中充分混合均匀，得到混合液c；
25、(4)将固化剂缓慢加入混合液c中，充分混合均匀后即得到所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系。
26、作为本专利技术以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，步骤(1)-步骤(4)均于室温(如25℃±2℃)条件进行。
27、作为本专利技术以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，步骤(1)中，所述混合均匀通过搅拌实现，搅拌速率为400-1000r/min。
28、本专利技术对低密度防漏环氧树脂基固井液体系的制备方法步骤(2)中原料，即膨胀珍珠岩、悬浮稳定剂及聚氨酯树脂颗粒的加入顺序不做具体要求，可根据现场作业需要进行合理调整。在本专利技术的一些实施例中，可将膨胀珍珠岩、聚氨酯树脂颗粒和悬浮稳定剂依次加入混合容器中混合均匀，得到干料b组分。
29、作为本专利技术以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，步骤(3)包括：于400-1000r/min的速率条件下对液相a组分进行搅拌，将干料b组分缓慢加入搅拌的液相a组分中充分混合均匀。
30、作为本专利技术以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，步骤(4)中，于400-1000r/min的速率条件下，将固化剂缓慢加入混合液c中并充分混合均匀。
31、又一方面，本专利技术还提供了以上所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系在套损井小套固井和侧钻井固井中的应用。
32、与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
33、1)本专利技术提供的低密度防漏环氧树脂基固井液体系中，所述膨胀珍珠岩为珍珠岩矿原料经过低温膨胀高温玻化后制成，其为空球粒状，且表面具有丰富的微孔结构，增加了膨胀珍珠岩的比表面积，从而增加了其和油性环氧树脂的接触面积，提高了膨胀珍珠岩在油性环氧树脂中的稳定性。另，膨胀珍珠岩为开口结构，注入井下后在高压下体积收缩，发生漏失时压力降低，膨胀珍珠岩体积膨胀可添堵漏缝；同时膨胀珍珠岩具有较低的密度可以有效降低固井液体系的密度，提高固井液的防漏性能；此外，膨胀珍珠岩为廉价低密度材料，在提高固井液体系的造浆率的同时还可以降低环氧树脂基固井液体系的成本。
34、2)本专利技术提供的低密度防漏环氧树脂基固井液体系中，所述聚氨酯树脂颗粒为硬质聚氨酯泡沫塑料粉碎后经过筛分拣得到的粉末颗粒，颗粒具有中空和海绵体特征，聚氨酯树脂具有较好的韧性，在高压下空心颗粒具有一定压缩性，进入漏层后压力降低，聚氨酯颗粒体积回复膨胀填堵漏缝；另，聚氨酯为有机材料，和环氧树脂具有较好的亲和性，在环氧树脂中有较好的分散性和固化胶结性能。
35、3)本专利技术提供的低密度防漏环氧树脂基固井液体系中，所述表面改性剂剂为硅烷偶联剂，其中硅烷偶联剂中的硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性，可形成有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系包括：
2.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述油性环氧树脂的环氧当量为184-250。
3.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述环氧稀释剂包括聚丙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述固化剂包括芳香族多元胺类固化剂。
5.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述膨胀珍珠岩的细度为80-100目。
6.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述聚氨酯树脂颗粒为硬质聚氨酯泡沫塑料粉碎后得到的粉末颗粒，其细度为60-80目。
7.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述表面改性剂剂包括3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷或r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲
8.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述悬浮稳定剂包括微硅、超细水泥、超细粉煤灰中的一种或几种的组合。
9.根据权利要求1-8任一项所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系的密度范围为0.70-1.0g/cm3，适用温度范围为40-90℃。
10.权利要求1-9任一项所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系的制备方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)-步骤(4)均于室温条件进行。
12.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合均匀通过搅拌实现，搅拌速率为400-1000r/min。
13.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)包括：于400-1000r/min的速率条件下对液相A组分进行搅拌，将干料B组分缓慢加入搅拌的液相A组分中充分混合均匀。
14.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，于400-1000r/min的速率条件下，将固化剂缓慢加入混合液C中并充分混合均匀。
15.权利要求1-9任一项所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系在套损井小套固井和侧钻井固井中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述低密度防漏环氧树脂基固井液体系包括：
2.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述油性环氧树脂的环氧当量为184-250。
3.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述环氧稀释剂包括聚丙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述固化剂包括芳香族多元胺类固化剂。
5.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述膨胀珍珠岩的细度为80-100目。
6.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述聚氨酯树脂颗粒为硬质聚氨酯泡沫塑料粉碎后得到的粉末颗粒，其细度为60-80目。
7.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，所述表面改性剂剂包括3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷或r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的低密度防漏环氧树脂基固井液体系，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐凯，陈小荣，陈兴中，王文斌，万向臣，刘小利，张健，陈宁，刘志雄，李志宏，王兴，罗丽霞，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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