纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑的製作方法
2023-07-02 05:40:26
專利名稱：纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑽井過程中使用的添加劑，具體是一種纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑。
背景技術：
井漏是在鑽井、固井、測試或修井等作業過程中，各種工作液(包括鑽井泥漿、固井水泥漿、完井射孔液等入井液體)在壓差的作用下，流入地層的一種井下複雜情況，是鑽井、作業過程中最常見的技術難題之一。井漏的產生必須具備三個必要條件其一是井底壓力對地層存在正壓差，井筒工作液的壓力大於地層孔隙、裂縫或溶洞中的液體的壓力(即地層孔隙壓力)這樣才有可能把工作液壓入漏失通道；其二是地層中存在著漏失通道，及較大的足夠容納液體的空間； 其三是此通道的開口尺寸應滿足外來工作液中固相的粒徑不形成外濾餅。我國油氣田在鑽井、作業過程中均不同程度的存在著漏失現象，特別是裂縫性地層漏失更為嚴重。屏蔽暫堵技術是在石油工業中應用來防止井漏的較為廣泛的一項工藝技術。暫堵技術最早應用在鑽井工程中防止鑽井液大量漏失侵入儲層，稱為堵漏技術。鑽井工程在砂巖油層中使用的堵漏劑、暫堵劑主要有顆粒狀的超細碳酸鈣、核桃殼、橡膠粒、硅藻土和油溶性樹脂等；在裂縫性油藏中還使用合成纖維、棉纖皮、亞麻等纖維狀材料。在壓裂工藝中使用的防止壓裂液向高滲帶高速漏失的轉向劑也屬於暫堵劑的一種。近幾年來，為了防止壓井液、洗井液、固井泥漿等外來有害流體侵入儲層及阻止酸液流向高滲透夾層等方面的需要，越來越多的將屏蔽暫堵技術應用於採油作業中。由於採油作業的特殊性，不能在作業後依靠射孔射穿暫堵層。所以要求在作業完成後，不需採用其它措施，油層能基本恢復到暫堵前的滲透率。因此，在採油作業中應用的屏蔽暫堵技術多使用易溶於油或水、溶解度對溫度或對某種溶劑敏感的暫堵材料，如油溶性樹脂、吸水類聚合物等。目前，應用於採油作業油層保護的屏蔽暫堵技術按解堵機理分類，主要有酸溶性、 油溶性、水溶性三類屏蔽暫堵技術；採油工程屏蔽暫堵技術主要發展了酸溶性、油溶性、水溶性三類屏蔽暫堵技術。酸溶性屏蔽暫堵劑作業措施完成後需要用酸液酸化解堵；油溶性屏蔽暫堵劑解堵時只需藉助油井生產建立的負壓和地層原油的溶解即可解堵，是目前應用最為廣泛的一種屏蔽暫堵技術。但隨著油田的開發，地層壓力逐漸下降，油井的含水會逐漸上升，靠油井儲層產出的原油溶解油溶性暫堵劑材料而解堵已經非常困難，已經不適合用於老油田的高含水油井作業過程。水溶性屏蔽暫堵技術是近年來新發展起來的一種適合高含水油井和注水井的屏蔽暫堵技術，相比於油溶性屏蔽暫堵劑和酸溶性屏蔽暫堵劑，由於其使用方便、經濟高效、解堵方便。更加適合我國老油田開發後期高含水特徵，因此更加具有適用性和發展前景。公開號為CN1432620A的中國專利公開了一種鑽井屏蔽暫堵劑，它由溶脹性材料、 架橋材料、填充材料和抑制性材料等組成，其中溶脹性材料為楠木根粉、棉花桃等可以在水
3溶情況下膨脹並形成纖維狀凝膠的所有材料，粒徑大小為0 838 μ m ；架橋材料為片狀雲母，粒徑大小為97 381 μ m ；填充材料即可為普通碳酸鈣，也可為輕質碳酸鈣，粒徑大小為 0 117 μ m ；抑制性材料可以為下列材料中的一種或其中幾種的混合物聚丙烯腈鈉鹽、聚
丙烯腈鉀鹽、聚丙烯腈銨鹽、腐植酸鉀等。公開號為101492600的中國專利公開了一種鑽井液用屏蔽暫堵劑，它由30-70% wt的中分子凝膠材料和30-70% wt的降濾失性材料組成，所述中分子凝膠材料為楠木類衍生物，所述降濾失性材料是由40-60% wt的褐煤、5-20% wt的無水亞硫酸鈉、5-20% wt的焦亞硫酸鈉、5-20% wt的氫氧化鈉、2-8% wt的甲醛、2-8% wt的碳酸鈉和5-20% wt的氯乙酸反應形成的縮合物。公開號為101638576的中國專利公開了一種鑽井液用屏蔽暫堵膠凝劑，其特徵在於按原料重量百分比組成為20%至40%強堵粉，10%至15%降濾失劑或流型改進劑，3% 至10%植物膠凝劑，0. 5%至5%鈣化劑，餘量的膨脹型植物短纖維。《屏蔽暫堵劑優選的新方法》(崔迎春《現代地質》2000年3月第12卷第1期)也公開了相關內容。
發明內容
本發明提供一種纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑，利用芳香族酸遇水產生纖維狀材料使暫堵率達到92%以上，解堵率達到95% ；採用醇類、全氟表面活性劑等有機溶劑的溶解性形成穩定的溶液，可直接進行施工；作業完成時，依靠地層水和溫度即可自行解堵。本發明具體採用如下技術方案一種纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑，其特徵是，所述屏蔽暫堵劑的製法，包括如下步驟1)將固體聚對苯二甲醯對苯二胺與聚丙烯醯胺按照重量比1 2混合，粉碎後過 60目篩，得醯胺混合物，備用；2)將乙二醇200-400份、甘油200-400份加入反應釜中，攪拌下升溫至150°C， 然後加入400-500份步驟1)的醯胺混合物，加入1-3份催化劑氧化錫，繼續攪拌升溫至 1600C，然後控制溫度在160-165°C，反應4h ；3)降溫至30 V，得半成品；4)取半成品200-250份，加入700-800份四氫呋喃，攪拌，然後加入20份N-丙
基-N-羥乙基全氟辛基磺醯胺，升溫至60°C，攪拌反應2. 5h，降溫至30°C，得成品纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑。本發明的纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑能防止入井液在有效漏失壓力IOMPa下不漏失，其暫堵劑暫堵率> 95% ；解堵後滲透率恢復率> 95% ；油層保護懸浮液綜合傷害率 < 15%。與現有技術相比，本發明的優點是1)現有技術中，一般是添加堅硬的顆粒狀材料和易彎曲的纖維複合形成纖維狀暫堵劑，而本發明的暫堵劑常溫下遇水變成足夠強度和塑性的纖維，能夠堵大部分縫隙的有效流動面積。2)本發明的暫堵劑分散懸浮能力強，進入儲層後，不會在儲層中形成傷害。
3)本發明暫堵作業完成後，不需採用其他措施，依靠地層水及溫度自然解堵，油層即能恢復到暫堵前的滲透率。4)本發明可方便製作成便於攜帶的液體，使用方便。
具體實施例方式一種纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑的製法，包括如下步驟1)將固體聚對苯二甲醯對苯二胺與聚丙烯醯胺按照重量比1 2混合，粉碎後過 60目篩，得醯胺混合物，備用；2)將乙二醇300Kg、甘油300Kg加入反應釜中，攪拌下升溫至150°C，然後加入 400Kg步驟1)的醯胺混合物，加入2. 5Kg催化劑氧化錫，繼續攪拌升溫至160°C，然後控制溫度在160-165 °C，反應4h ；3)降溫至30 V，得半成品；4)取半成品200Kg，加入700Kg四氫呋喃，攪拌，然後加入20KgN_丙基-N-羥乙基全氟辛基磺醯胺，升溫至60°C，攪拌反應2. 5h，降溫至30°C，得成品纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑。本發明的纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑能防止入井液在有效漏失壓力IOMPa下不漏失，其暫堵劑暫堵率> 95% ；解堵後滲透率恢復率> 95% ；油層保護懸浮液綜合傷害率 < 15%。
權利要求
1. 一種纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑，其特徵是，所述屏蔽暫堵劑的製法，包括如下步驟1)將固體聚對苯二甲醯對苯二胺與聚丙烯醯胺按照重量比1 2混合，粉碎後過60目篩，得醯胺混合物，備用；2)將乙二醇200400份、甘油200400份加入反應釜中，攪拌下升溫至150°C，然後加入 400-500份步驟1)的醯胺混合物，加入1-3份催化劑氧化錫，繼續攪拌升溫至160°C，然後控制溫度在160-165 °C，反應4h ；3)降溫至30°C，得半成品；4)取半成品200-250份，加入700-800份四氫呋喃，攪拌，然後加入20份N-丙基-N-羥乙基全氟辛基磺醯胺，升溫至60°C，攪拌反應2. 5h，降溫至30°C，得成品纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑。
全文摘要
本發明涉及一種鑽井過程中使用的添加劑，具體是一種纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑，其特徵是，所述屏蔽暫堵劑的製法，包括如下步驟1)將固體聚對苯二甲醯對苯二胺與聚丙烯醯胺按照重量比1∶2混合，粉碎後過60目篩，得醯胺混合物，備用；2)將乙二醇200-400份、甘油200-400份加入反應釜中，攪拌下升溫至150℃，然後加入400-500份步驟1)的醯胺混合物，加入1-3份催化劑氧化錫，繼續攪拌升溫至160℃，然後控制溫度在160-165℃，反應4h；3)降溫至30℃，得半成品；4)取半成品200-250份，加入700-800份四氫呋喃，攪拌，然後加入20份N-丙基-N-羥乙基全氟辛基磺醯胺，升溫至60℃，攪拌反應2.5h，降溫至30℃，得成品纖維狀水溶性屏蔽暫堵劑。本發明的暫堵劑遇水產生纖維狀材料使暫堵率達到92％以上，解堵率達到95％；作業完成時，依靠地層水和溫度即可自行解堵。
文檔編號C09K8/50GK102268247SQ20111011888
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月10日 優先權日2011年5月10日
發明者任佔春, 劉輝, 孔慶水, 畢磊, 王敏泉, 肖馳俊, 陳利霞 申請人:山東聚鑫化工有限公司