脲醛樹脂溶液防砂工藝配方的製作方法

2023-10-04 02:57:34

專利名稱：脲醛樹脂溶液防砂工藝配方的製作方法
技術領域：
本發明屬於油田開發過程中，防止疏鬆砂巖油層出砂，維持油水井正常生產的一項脲醛樹脂溶液防砂工藝技術。
目前防砂工藝較多，國內使用較普遍的是酚醛樹脂類防砂工藝，該工藝所用的主要材料為酚醛樹脂，增孔劑為有機溶劑，前置液，後置液也為有機溶劑或者是柴油，整個成本較高。單酚醛樹脂價格就是脲醛樹脂的3-4倍，所用溶劑都是有機溶劑，價格也較高，另外該工藝適應性較窄，只適用於較高溫度油層中防砂，溫度一般高於55℃，並且只適應於低含水油層，一般含水＜20％，對於高含水油井和注水井防砂適應性較差，本發明是根據現有的防砂工藝存在的不足之處，發明了材料成本低，適應於高含水、低溫油層的、增孔劑為水的脲醛樹脂溶液防砂工藝。
脲醛樹脂是一種分子量分布較廣，平均分子量較低的高分子化合物，其分子有一部分易分散於水中，有一部分難於分散於水中，其分子是由線型、網狀，體型結構組成，有強極性的基團，如羥甲基、醯胺基等。這些基團的存在使分子在水溼的砂礫表面發生強烈的粘附作用，有偶聯劑的存在時，可以使脲醛樹脂分子與砂礫的表面粘附的力量有較大的提高。脲醛樹脂在特定的固化劑作用下，具有低溫固化的特性。
脲醛樹脂品種繁多，分子固化過程亦各有異同，這裡表示其中一種固化過程，脲醛樹脂在固化劑的作用下，從鏈-網結構轉變成立體網狀結構，最後完全固化形成不溶不熔的產物，其變化過程表示如下 脲醛樹脂在固化之前與增孔劑發生相分離，由於脲醛樹脂的自身表面張力和多孔介質的毛細管力作用下，脲醛樹脂被吸附到砂礫的相互接觸面上，可將油層砂礫牢固地固結住，並且有一定的滲透性能，故防砂效果比較好。
本發明的特徵是脲醛樹脂溶液防砂劑的混合質量比為脲醛樹脂∶固化劑∶偶聯劑∶增孔劑＝100∶1.0-2.0∶0.5-2.0∶40-80，將混合均勻的脲醛樹脂溶液防砂劑泵送到油井油層的需防砂層位、在油層溫度及固化劑、偶聯劑、增孔劑的作用下在固化時間調節劑作用下下，按需要時間把井壁附近油層砂礫牢固地固結住，形或具有一定滲透率和固結強度的井壁，起到阻擋油層出砂的目的；所用固化劑為NH4Cl、NH4HSO4、NH4NO3、，最好是NH4Cl′所用偶聯劑為KH-550，KH-560，A-143最好是KH-550，所用增孔劑為自來水，地層水或柴油，一般使用自來水；脲醛樹脂溶液防砂劑注入半徑r為0.5-0.8m。每米油層脲醛樹脂用量為0.3-0.6噸為宜，反應溫度為40-70℃；所用固化時間調節劑為Na2S2O3其用量為脲醛樹脂質量的0.1％-1.0％，初凝時間為3-10小時，固化時間10-45小時。
下面通過實施實例對本發明進一步闡述，7-27-5366井，為抽油井，層次為62，1990年8月10日新井投產，8月14日砂卡，檢泵衝砂，11月17日又砂卡，生產3個月，為使該井正常生產，11月17日開始用脲醛樹脂溶液防砂工藝配方進行防砂。
先算出脲醛樹脂用量，簡單計算公式為M＝∮Pr2hM-樹脂用量(t) r-注入液波及半徑(m)P-注入液密度(t，m3) h-注入波及厚度(m)∮-油層有效孔隙度(％)根據孤東油田7-27-5366井油層特性及注入液特性取p＝1.17t/m3，h＝5.1m，r＝0.8m，∮-37％，計算出脲醛樹脂溶液的用量為4.44t。
脲醛樹脂溶液中定脲醛樹脂∶增孔劑＝2∶1(質量比)，則脲醛樹脂用量為Q＝3/2M＝3/2×4.44＝3.0，其它成分按脲醛樹脂∶固化劑∶偶聯劑∶增孔劑＝100∶1.0∶0.5∶50的配方算出其用量。
先將脲醛樹脂，增孔劑，固化速度調節劑按比例依次倒入池子中，攪拌均勻；再加入固化劑，偶聯劑，充分攪拌，使之充分均勻。用水泥車打入已衝砂刮蠟的油層內，然後正擠隔離柴油和清水，將防砂劑全部擠入油層。候凝2天後，洗井，開井投產，取好油井防砂後的生產數據，該井1990年11月29日交井，防砂完後交井，開井、截止於1992年2月29日仍繼續生產，累計產油量4108.8t，平均日產液72.1和，平均採液強度14.1t/dm，該井防砂前日產液62.3t，日產油4.91，含水92.1％，防砂後第一個月平均日產液54.7t，平均日產油19.9t，含水為63.6％。生產周期由防砂前4天起延長到防砂後1年零4個月以上。含砂由1％下降到0.01％，日產原油由4.5t上升到19.9t，原油含水由92.1％下降到63.6％，防砂效果特別明顯。
採取本發明已防砂達80多口井，其花費施工費用達260多萬元，共產油達85000多噸.以原油單價270元/t，生產原油成本100元則創價值為(270－100)×85000＝1445×104(元)，減去260萬元，純經濟效益1445×104－260×104＝1185×104(元)，平均每口井經濟效益為14.81×104元。
權利要求
1.本發明涉及一種脲醛樹脂溶液防砂工藝配方。其特徵是脲醛樹脂溶液防砂劑的混合質量比例為脲醛樹脂∶固化劑∶偶聯劑∶增孔劑＝100∶1.0-2.0∶0.3-2.0∶40-80，將混合均勻的脲醛樹脂溶液泵送到油水井油層的需防砂部位，在油層溫度及固化劑、偶聯劑、增孔劑的作用下，在固化時間調節劑的調節下按需要時間把井壁四周油層的砂礫牢固地固結住。形成具有一定滲透率和固結強度的井壁，起到阻擋油層出砂的目的。
2.權力要求1所述脲醛樹脂溶液防砂工藝配方，其特徵是固化劑為NH4Cl、NH4HSO4、NH4NO3，最好是NH4Cl。
3.權力要求1所述的脲醛樹脂溶液防砂劑工藝配方其特徵是偶聯劑為KH-550、KH-560、A-143，最好是KH-550。
4.權力要求1所述的脲醛樹脂溶液防砂工藝配方，其特徵是增孔劑為柴油、地層水、自來水，最好為自來水。
5.權力要求1所述的脲醛樹脂溶液防砂工藝配方，其特徵是脲醛樹脂溶液防砂劑注入半徑r為0.5-0.8m，每米油層注用量為0.3-0.6t。
6.權力要求1所述的脲醛樹脂溶液防砂工藝配方其特徵是脲醛樹脂溶液防砂劑在油層中的反應溫度為40℃-70℃。
7.權利要求1所述的脲醛樹脂溶液防砂工藝配方其特徵是固化時間調節劑為″Na2S2O3″其用量為脲醛樹脂質量的0.1％-1.0％，固化時間為45小時-10小時。
全文摘要
本發明涉及一種脲醛樹脂溶液防砂工藝配方，其特點是適用於高含水，低溫油層防砂，且防砂費用低，利用脲醛樹脂分子量發布較廣，平均分子量較低，有一部分可以分散於水中，有一部分難分散於水中，其分子由線型，網狀，體型結構組成，有強極性基團，能使分子在水溼的砂礫表面發生強烈的粘附特性，在增孔劑、固化劑偶聯劑的作用下，在油層溫度較低的情況下能把井壁四周油層的砂礫，牢固的固結住，形成具有一定滲透率和固結強度的人工井壁。起到阻擋油層出砂的目的。
文檔編號E21B33/138GK1114672SQ9411071
公開日1996年1月10日 申請日期1994年7月5日 優先權日1994年7月5日
發明者陳應淋, 鄭碧鎖, 金鴻雁, 王兆水, 姚勇 申請人:勝利石油管理局孤東採油廠