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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻井液防漏堵漏领域,具体涉及一种适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系及制备与应用,更具体涉及一种适用于缝洞型地层的抗超高温树脂砂浆堵漏体系及其制备方法与应用。
技术介绍
1、井漏是一种在钻井、固井、测试等井下作业中,钻完井工作液等在压差作用下漏入地层的现象。缝洞型油藏以溶蚀孔洞和大型洞穴为油气主要储集空间,漏失通道以微裂缝和孔洞为主,半数以上油井易发生严重漏失。国内外专家学者对孔隙型、裂缝性储层漏失研究较多,对缝洞型储层漏失尚未进行系统研究。
2、对于缝洞发育的超高温油藏的堵漏,关键是使堵剂能在缝洞中滞留住,起到堆积作用,同时,具备一定承压强度,避免漏失到地层内而失去封堵作用。热固性树脂材料,具有三维交联网状结构且不溶不熔,具备良好的耐压性能、耐热性能以及优异的力学性能,现广泛作为高强度复合材料基体、涂料、胶粘剂等应用于各个领域,也是常见且高效的堵漏剂之一。这类材料在低温下不固结,便于泵送,到达目标漏失层,在达到某一温度时可交联形成体型固结物,容易驻留在连通溶洞的裂缝中,从而封堵漏失通道,对于缝洞型油藏的堵漏可以起到不错的成效。随着油气勘探开发向深层拓展,耐超高温、高强度及长期稳定性对应用于缝洞型油藏堵漏的封堵材料提出了更高的要求。环氧树脂等单一可固化树脂难以同时具备高强度、耐超高温等优良性能,已经涌现出一系列兼具承压强度高、耐温性能好的复合树脂堵漏体系,来满足超深缝洞型油藏的堵漏需要。与此同时,为了保证堵漏现场的施工安全,可固化树脂堵漏材料还必须具备可控的固化时间。
3、中国专利文献cn11
4、针对上述问题,有必要研发一种适用于缝洞型油藏的抗超高温树脂砂浆堵漏体系,选用复合树脂,兼具耐温性好、强度高等优点,通过添加其他材料,调控固化时间,最终形成可应用于缝洞型油藏堵漏的抗超高温、高承压、固化可控的复合树脂堵漏体系。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术提供一种适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系及制备与应用。本专利技术的树脂砂浆堵漏体系在低温条件下具有一定流动性,易于注入地层,能够充填缝洞型油藏的漏失通道,且堵漏体系的固化时间可控,施工条件安全;本专利技术堵漏体系在地层高温条件下发生交联固化后,形成空间三维体型的交联网状结构固结物,驻留能力强,能够有效在缝洞中驻留,从而封堵漏失通道,耐温能力和封堵承压能力强。
2、本专利技术的技术方案如下:
3、一种适用于缝洞型地层的抗超高温树脂砂浆堵漏体系,包括以下质量百分比的原料组成:复合树脂堵漏剂20%-40%,固化剂0.5%-5.0%,流型调节剂0.5%-5.0%,交联剂0.3%-1.2%,缓凝剂0.3%-1.2%,填充剂3%-12%,余量为水。
4、根据本专利技术,优选的,所述的适用于缝洞型地层的抗超高温树脂砂浆堵漏体系,包括以下质量百分比的原料组成:复合树脂堵漏剂20%-35%,固化剂1.0%-3.0%,流型调节剂1%-3%,交联剂0.4%-0.9%,缓凝剂0.5%-1.0%,填充剂5%-10%,余量为水。
5、根据本专利技术,优选的,所述复合树脂堵漏剂包括如下质量份数的原料制备得到:酚醛树脂20-30份,改性剂0.3-0.8份,环氧树脂5-15份,不饱和聚酯树脂5-15份,交联剂0.5-1.5份,增粘聚合物0.2-0.6份。
6、优选的,所述复合树脂堵漏剂包括如下质量份数的原料制备得到:酚醛树脂25份,改性剂0.5份,环氧树脂10份,不饱和聚酯树脂10份,交联剂0.9份,增粘聚合物0.4份。
7、优选的,改性剂为端异氰酸酯基聚氨酯预聚体。
8、优选的,酚醛树脂为水溶性酚醛树脂;环氧树脂为水溶性环氧树脂;不饱和聚酯树脂为3198型不饱和聚酯树脂。
9、优选的,交联剂为苯乙烯和三羟甲基丙烷的组合;进一步优选的,所述苯乙烯与三羟甲基丙烷的质量比为1-3:1,优选为2:1。
10、优选的,增粘聚合物为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与丙烯酸的共聚物。
11、优选的,所述复合树脂堵漏剂的制备方法,包括步骤:
12、(1)酚醛树脂加热至90-110℃后抽真空,降温;加入改性剂,经反应得到改性树脂;
13、(2)将改性树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂混合均匀,加入水中,随后依次加入交联剂、增粘聚合物,充分混合分散均匀;然后经干燥、粉碎得到复合树脂堵漏剂。
14、进一步优选的,步骤(1)中,抽真空时间为0.1-1小时;降温至40-60℃;反应温度为80-120℃,反应时长为1-3小时,反应是在真空条件下进行。步骤(1)抽真空以及在真空下反应的主要目的是去除树脂中的气泡和挥发性物质,从而避免在最终产品中形成缺陷;此外,还可以降低树脂的粘度,进一步改善其流动性和加工性能。加热以及在较高温度下反应,使得酚醛树脂可以软化,增加其流动性,这有助于加速树脂中的化学反应,从而提高树脂的固化程度和最终性能。
15、进一步优选的,步骤(2)中,环氧树脂和水的质量比为1:2-5;干燥温度为50-70℃,干燥时间为20-30小时;复合树脂堵漏剂的粒径为1.0-2.5mm。
16、根据本专利技术,优选的,所述固化剂为甲基四氢苯酐、氨水、三乙醇胺、生物基潜伏性固化剂或六亚甲基四胺中的一种或两种以上的组合。优选的,所述固化剂为生物基潜伏性固化剂,能够延缓树脂固化的时间,所述生物基潜伏性固化剂为咪唑-噁嗪固化剂(imba)。
17、优选的,咪唑-噁嗪固化剂(imba)包括如下质量份数的原料制备得到:咪唑(im)10-30份、植酸(pa)10-20份、双酚a-苯并噁嗪(ba-a)10-30份。
18、进一步优选的,咪唑-噁嗪固化剂(imba)包括如下质量份数的原料制备得到:咪唑(im)20份、植酸(pa)16.5份、双酚a-苯并噁嗪(ba-a)20份。
19、进一步优选的,咪唑-噁嗪固化剂(imba)的制备方法,包括步骤:
20、将植酸(pa)的甲醇溶液逐滴加入至咪唑(im)的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,包括以下质量百分比的原料组成:复合树脂堵漏剂20%-40%,固化剂0.5%-5.0%,流型调节剂0.5%-5.0%,交联剂0.3%-1.2%,缓凝剂0.3%-1.2%,填充剂3%-12%,余量为水;
2.根据权利要求1所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,包括以下质量百分比的原料组成:复合树脂堵漏剂20%-35%,固化剂1.0%-3.0%,流型调节剂1%-3%,交联剂0.4%-0.9%,缓凝剂0.5%-1.0%,填充剂5%-10%,余量为水。
3.根据权利要求1所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,复合树脂堵漏剂中,包括以下条件中的一项或多项:
4.根据权利要求1所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,所述固化剂为生物基潜伏性固化剂,所述生物基潜伏性固化剂为咪唑-噁嗪固化剂;咪唑-噁嗪固化剂包括如下质量份数的原料制备得到:咪唑10-30份、植酸10-20份、双酚A-苯并噁嗪10-30份。
5.根据权利要求4所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵
6.根据权利要求1所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,复合聚合物类抗高温流型调节剂包括如下质量份数的原料制备得到:2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10-20份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺4-10份、丙烯酸20-25份、N-乙烯基吡咯烷酮10-20份、二乙烯苯5-10份、十二烷基硫酸钠2-3份、改性亲水无机纳米材料5-10份、引发剂1-1.5份。
7.根据权利要求6所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,包括以下条件中的一项或多项:
8.根据权利要求1所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,包括以下条件中的一项或多项:
9.如权利要求1-8任意一项所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系的制备方法,其特征在于,包括步骤:
10.如权利要求1-8任意一项所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系在缝洞型油藏钻井液堵漏中的应用,其特征在于,所述树脂砂浆堵漏体系在钻井现场直接配制,随即注入目标漏层,在地层温度下进行固化从而发挥封堵作用;地层温度为180-280℃。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,包括以下质量百分比的原料组成:复合树脂堵漏剂20%-40%,固化剂0.5%-5.0%,流型调节剂0.5%-5.0%,交联剂0.3%-1.2%,缓凝剂0.3%-1.2%,填充剂3%-12%,余量为水;
2.根据权利要求1所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,包括以下质量百分比的原料组成:复合树脂堵漏剂20%-35%,固化剂1.0%-3.0%,流型调节剂1%-3%,交联剂0.4%-0.9%,缓凝剂0.5%-1.0%,填充剂5%-10%,余量为水。
3.根据权利要求1所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,复合树脂堵漏剂中,包括以下条件中的一项或多项:
4.根据权利要求1所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特征在于,所述固化剂为生物基潜伏性固化剂,所述生物基潜伏性固化剂为咪唑-噁嗪固化剂;咪唑-噁嗪固化剂包括如下质量份数的原料制备得到:咪唑10-30份、植酸10-20份、双酚a-苯并噁嗪10-30份。
5.根据权利要求4所述适用于缝洞型地层的树脂砂浆堵漏体系,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:白英睿,杨景斌,孙金声,白杨,王韧,吕开河,蒋官澄,刘凡,许成元,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:
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