油田修井用化學堵劑的製作方法

2023-12-10 12:55:12 3

本發明涉及一種油田修井用化學堵劑，屬油田化學技術領域。

背景技術：

隨著油田開發的不斷深入，部分區塊已進入高含水開發階段，綜合含水已達95％以上。同時井況問題日益突出，特別是一些老井，由於油層套管使用年限過長、固井水泥又沒有完全封固油層套管，再加上射孔和重複補孔、開採過程中管理措施的不當、分層作業、套管變形、破損等情況的發生造成了地層出泥漿、出水，嚴重影響油水井的正常生產。因此，針對出水層進行有效的封堵，是高含水油井穩產增油的一項重要措施。

CN201310748470.1公開了「高強度固結型堵漏劑」，其組成及含量為重量份：碳酸鈣20-40；二氧化矽5-10；氯化鈣1-4；聚陰離子纖維素0.1-0.4，XC生物聚合物0.1-0.2；氧化鋁5-10；氧化鎂3-8；油井水泥10-16。該發明具有懸浮能力強，流動性、可泵性好，鑽井堵漏成功率高、工藝簡單、施工安全等特點。但該發明只適用於鑽井過程中的低壓泥漿堵漏，抗壓強度低，無法應用於油水井修井作業中高壓生產層的封堵。CN201310727758.0公開了「一種淺層套管漏失的堵漏劑」，所述堵劑由紙纖維、氧化鈣、膨潤土、助濾劑、延遲膨脹吸水樹脂組成，在壓差作用下快速失水，形成緻密、牢固並且具有一定強度的固相封堵層，能夠有效對抗地層水的稀釋。但該發明中所描述的堵漏劑本身以有機材料為主，封堵強度較低，且有機材料在地層內易被氧化，有效期較短。CN200910302575.8公開了一種「一種無機快速堵漏劑及其製備方法」，由氟氯酸鈣的重量含量為80％-90％的礦物餘硬石膏或二水石膏混合磨細製成。具有快凝快硬和微膨脹的特點製作堵漏材料，所得產品較之傳統堵漏材料凝結硬化更快，小時強度更高，微膨脹性能更好；廣泛用於市政工程、水下工程、地下工程、隧道工程、水塔等漏水處理。但該發明中所描述的堵漏劑初凝時間短，且耐高溫能力差，不適用於高溫高壓的油水井封堵。CN201310667534.5公開了一種可持續膨脹性堵漏劑，所述堵漏劑包括蛭石、稻殼、堅果殼、雲母片、植物纖維、聚丙烯醯胺凝膠顆粒及水組成，該發明化學劑以有機材料為主，用於鑽井過程中的堵漏尚可，但作為生產油水井的堵漏劑強度較低。CN201310731802.5公開了一種煤層氣井用複合堵漏劑，該堵劑由重量份為：剛性碳2-5份，晶體碳2-6份，石棉纖維1-4份，高彈膠粒1-4份，硅藻土3-7份，延遲膨脹吸水樹脂1-3份，該複合堵漏劑是專門針對煤層氣井鑽井過程中漏失的複合堵漏劑，該堵漏劑所配成的漿體能夠深入到煤層裂縫內部架橋，並沉積出厚且堅韌的濾餅，但不適用於生產油水井的封堵，且該發明以有機材料為主，存在易老化，耐壓等級低等缺點。CN201310748469.9公開了一種膨脹固結型堵漏劑，該堵劑由硫鋁酸鈣膨脹劑、聚丙烯纖維、吸水膨脹型聚合物、高吸水性樹脂SAP、膨化澱粉、抗鹽粘土、碳酸鈣、高粘聚陰離子纖維素PAC-HV組成，該堵漏劑主要用於解決鑽井施工過程中的漏失，耐壓5MP，可以快速形成濾餅防止鑽井液的漏失，但因其強度低，不適用於油水井修井作業中高壓生產層的封堵。

綜上所述，現有的封堵劑部分以鑽井堵漏為主，耐壓等級較低，耐壓5MP以下或部分油井用堵漏劑存在以有機成分為主，易老化，封堵有效期短，流動性差，處理半徑小，封堵強度低等不足。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服上述現有技術耐壓等級較低，或部分油井用堵漏劑存在以有機成分為主，易老化，封堵有效期短，流動性差，處理半徑小，封堵強度低等缺陷，重新研究應用了一種高強度封堵劑，耐壓能力達到35MPa以上，封堵半徑達到2.5米以上。

本發明所述的油田修井用化學堵劑，其組成及百分比：水泥60-80％，膨潤土3-9％，氧化鈣5-8％，碳酸鈣5-14％，石棉絨5-7％，降失水劑0.5-0.8％，降阻劑0.5-0.9％，緩凝劑0.3-1％。

所述的降失水劑為羧甲基纖維素或羧甲基羥乙基纖維素中的一種。

所述的降阻劑為聚萘磺酸或磺化密胺樹脂中的一種。

所述緩凝劑為磺甲基單寧或單寧酸鈉中的一種。

所述水泥為粒徑達到300-500目的超細水泥。

本發明的有益效果是：封堵劑的流動性好，施工安全，封堵半徑大，凝固後抗壓強度高；且以無機材料為主，抗老化，封堵有效期長。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步的說明。

申請人發現超細水泥製成的漿體本身具有很好的可灌性，可灌入普通水泥顆粒無法滲透的細砂和粉砂油層。

藉助膨潤土的懸浮性，超細水泥可在4.0以上高水灰比下使用。

降失水劑、降阻劑和緩凝劑的添加，使封堵劑的保水性增強、流動性增強，進入待封堵油層的漿體增多，封堵半徑增大。

石棉絨的添加，使封堵劑漿體進入地層後反吐能力減弱，且固結時起到了拉筋的作用。

通過氧化鈣和碳酸鈣的復配，使封堵劑漿液固化時無收縮現象，與地層的膠結強度高，耐久性好，不老化，抗滲能力大大增強。

實施例1

中原油田胡狀集H5-152井，該井S3中2，1961.2-1972.3米，5.5米/3層，嚴重水淹，根據井組調整要求對該層段實施封堵。現場封堵劑按質量百分比分別為：超細水泥65％，膨潤土8％，氧化鈣8％，碳酸鈣12％，石棉絨5％，羧甲基纖維素0.5％，聚萘磺酸0.5％，磺甲基單寧1％固相混合攪拌均勻。施工時與水按1:1.5的比例配製成灰漿，注入待封堵層。處理半徑2.5m，侯凝36小時後鑽塞驗效30MPa合格。

實施例2

中原油田胡狀集H96井，該井S3中8，2306.5-2362.3米，12米/6層，嚴重水淹，根據井組調整要求對該層段實施封堵。現場封堵劑按質量百分比分別為：超細水泥70％，膨潤土6％，氧化鈣6％，碳酸鈣10％，石棉絨6％，羧甲基羥乙基纖維素0.7％，磺化密胺樹脂0.7％，單寧酸鈉0.6％固相混合攪拌均勻。施工時與水按1:1.5的比例配製成灰漿，注入待封堵層。處理半徑2.8m，侯凝36小時後鑽塞驗效30MPa合格。

實施例3

中原油田慶祖集Q21-3井，該井是一口水井，測吸水剖面顯示，其中S3下4，1865.2-1902.3米，6.5米/2層，吸水100％，為了提高其它層系動用程度，決定封堵S3下4。現場封堵劑按質量百分比分別為：超細水泥80％，膨潤土3％，氧化鈣4％，碳酸鈣6％，石棉絨5％，羧甲基纖維素0.5％，磺化密胺樹脂0.5％，單寧酸鈉1％固相混合攪拌均勻。施工時與水按1:1.5的比例配製成灰漿，注入待封堵層。處理半徑3.8m，侯凝36小時後鑽塞驗效35MPa合格。

實施例4至實施例8配比及其性能評價指標見表1。

表1實施例4至實施例8的配比及其性能評價指標