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脲醛樹脂

脲醛樹脂堵水劑技術

返回列表 來源:河南派勝祥化工有限公司 日期:2019-02-20 09:04:51
脲醛樹脂堵水劑技術
在洞道施工過程中,脲醛樹脂的應用
針對油水井施行堵水過程中難以精確控制用量、 堵劑糜費大、 施工風險高的問題, 展開了溶液類堵劑、 固相顆粒復合堵水體系研討。在堵水劑擠注過程中固相顆粒不時濾失封堵, 自動調整進液通道, 最終完成平均、 整體封堵。經過對脲醛樹脂在稠化、 固相填料兩方面的系統研討, 構成了脲醛樹脂為主體的新型堵水劑。應用中針對不同封堵請求, 調整不同稠化及填料質量分數, 完成深部處置與炮眼封堵的一體化無縫處置;堵劑擠注壓力完整控制在平安范圍內并可順利頂替到位, 直接關井候凝, 大大降低了施工風險, 技術優勢明顯, 獲得了較好的礦場應用效果。
正文:
堵水技術中大局部都觸及封近井炮眼問題, 這是決議措施成敗的關鍵。技術難點在于:一是堵劑性能難以順應不肯定的儲層孔、 滲情況及差別, 堵得住普通進不深, 進入深就堵不住口;二是堵劑用量不易控制, 現場施行普通以擠注壓力決議施工進程,封堵勝利普通都是中途起壓, 堵劑過量, 常常是非少就多;三是施工風險大, 擠注不到位就必需立刻放壓洗井, 以保證管柱平安, 放壓會對封堵效果產生致命的影響, 這是一對難以調和的矛盾。
礦場施行中以確保炮眼封堵為重點, 根本上都采取在層段外表構成一定厚度的高強度且浸透性極低的濾餅完成封堵的方式, 如油井水泥類堵劑, 其優點是簡單、 快速, 缺陷是易失效、 不耐酸堿、 施工風險大、 套損機率大。真正完成中深部封堵和外表淺堵一體化的堵水技術應用勝利例子較少, 是堵水技術不斷以來研討的方向。
脲醛樹脂堵水劑未固化前為黏度較低的均質溶液。油井堵水時, 把配制好的樹脂堵水劑泵入目的井段, 在地層溫度下發作化學反響固化, 完成封堵目的。儲層孔隙在平面及縱向滲流才能都存在較大的差別, 表現為具有不同的過流才能, 而均質溶液總是沿最小活動阻力方向推進, 結果必然是部分指進, 不能較平均地進入要封堵部位的一切孔隙, 無法完成整體封堵。這是限制脲醛樹脂類流體堵劑在油井堵水方面應用的瓶頸, 是多年來不斷未能在油田開發中得以推行應用的主要緣由。
脲醛樹脂堵水新技術以合成脲醛樹脂中間體為基液, 參加共同的增稠資料和可變形的固相顆粒, 對樹脂溶液停止稠化增黏同時充填一定濃度固相, 混配成較穩定的可活動混合體。堵水劑擠注過程中固相顆粒在地層孔隙中不時濾失封堵, 自動調整進液通道, 完成平均、 整體封堵。
1 脲醛樹脂堵水劑
針對脲醛樹脂溶液在堵水技術上的缺陷, 肯定了調理體系黏度、 添加適宜填料兩個方向停止研討。樹脂固化易受組分質量分數、 液體環境、 化學調理劑等的影響。因而, 恰當的固化時間控制, 增稠劑、 充填劑選擇的研討尤為重要 1 , 難度也較大。
1.1 固化時間控制
1 為不同固化劑加量和固化時間關系實驗結果。50~95條件下, 加量 0~0.35%, 固化時間最短12 min, 最長近 20 h, 不同溫度下脲醛樹脂堵劑固化時間可控性強, 固化后強度全部大于 15 MPa。堵劑固化時間隨質量分數的增加直線上升, 而堵劑固化后的強度與固化劑用量的關系不大, 現場應用時可依據封堵深度和施工時間停止調理 2 。
1.2 體系黏度調理
增稠劑對堵劑黏度影響較大。圖 1 為增稠劑加量與體系黏度關系曲線, 加量越大, 黏度越大并有加劇上升的趨向, 當加量足夠大時黏度能夠到達
10 000 mPa · s 以上, 處于半活動狀態?,F場應用時可依據技術請求停止調理, 黏度能夠控制在 30mPa · s 10 000 mPa · s 間恣意值。高的黏稠性使體系的懸浮穩定性、 平均注入才能、 固結體穩定性得到較大的提升。
1.3 固相顆粒對封堵才能的影響
脲醛樹脂基液在注入填砂管過程中根本沒有壓力顯現。圖 2 是參加不同質量分數、 粒徑的固相顆粒后的堵劑注入實驗曲線。參加固相顆粒后的堵劑在注入過程中, 由于固相顆粒侵入孔隙, 增大了固相顆粒與孔壁的附著面積, 并在注入壓差作用下使得固相顆粒封堵孔隙喉道更為有效 3 , 壓力疾速上升,出口堵劑流出量不時減少并完整斷流。圖 2 中實驗比照結果闡明, 固相顆粒對堵劑封堵才能影響較大,高質量分數比低質量分數的封堵才能強;大粒徑(400 目) 比小粒徑(800 目) 的封堵才能強。
2 應用實例
2.1 31-X3214 井新型脲醛樹脂先期堵底水實驗
該井的 32# 層為底水油層, 深度 2 861.6~2 876.4m, 頂油 4.2 m, 底水 10.6 m。消費層段固井質量不合格, 為避免投產后水竄, 對該層油水界面位置停止打隔板化堵。共擠注新型脲醛樹脂堵劑 24 m 3 , 3 個不同段塞, 最后封口壓力 28 MPa, 全部擠注到位, 直接關井候凝。施工曲線見圖 3。
作業鉆塞后實驗合格, 投產后無水產油期較同類油層延長 4 個多月, 有效期 1 年以上, 效果顯著。
2.2 101X28 井先期封竄實驗
該井目的層及以上井段固井質量不合格, 試油前需對試油層段上下水層停止打隔板封堵, 射孔井段 2 921.4~2 922.4 m, 2 898.8~2 899.8 m, 采用新型脲醛樹脂堵劑停止打隔板封竄施工。共注入堵劑 12m3 , 最高壓力 18 MPa。作業鉆塞合格, 投產后消費效果較好, 封竄有效。施工曲線見圖 4。
3 應用效果剖析
3.1 低壓擠注
脲醛樹脂堵水劑增稠后具有較強的攜帶固相顆
粒作用, 而固相顆粒在一定的擠注壓力下容易破碎變形。 依托固相顆粒在油藏巖石孔隙和喉道中運移、封堵、 彈性變形(或破碎) 、 再運移、 再封堵來不時地調整堵劑注入通道, 完成了在較低的擠注壓力下, 到達較高的封堵勝利率 4 。
礦場實驗狀況統計來看(表 2 , 不論是在高滲或中低滲地層中, 擠注堵劑過程中爬坡壓力普通在 3~6 MPa, 最后都能按設計順利頂替到位, 未呈現過中途超壓狀況。一方面闡明了堵劑優越的擠注性能,大大降低了施工風險, 另一方面表現了對不同物性儲層的良好的順應才能。堵劑的這種特性能夠完成有把握地注得進、 堵得住, 防止了堵水措施中普遍存在的堵劑量非, 施工壓力非的難以掌控的技術難題。
3.2 直接關井候凝
如何完成有效封堵和井筒管柱平安是不斷以來難以兩全的技術難題。封堵近井及炮眼最常采用水泥類堵劑, 配制高固相含量(大于 70% 的漿液擠注,在井口或井筒所能接受的最高壓力下在井壁構成濾餅封堵。漿液的剩余量難以預測, 高壓擠注后需求立刻放壓洗井, 施行勝利率相對較低, 施工管柱易卡, 風險較大。
新型脲醛樹脂堵劑能夠完成按設計量完成擠注, 頂替到位, 不洗井直接關井侯凝, 確保封堵效果。表 3 為脲醛樹堵水新技術應用狀況, 不同物性和不同措施目的的井實踐用量和設計用量根本分歧(實踐用量是指實踐擠注入井的堵劑量) , 而壓力不超, 闡明全部井都完成了堵劑的順利擠注, 并勝利頂替到位。
3.3 不同處置半徑及炮眼封堵一體化
封竄或打底水隔板需求對目的段停止深部處置, 油井水泥類堵劑因進入才能差, 無法滿足請求。選擇純流體性的化學堵劑(如凍膠、 沉淀類堵劑等)固然易于進入地層, 但根本上是一種不平均推進, 無法對近井及炮眼完成整體封堵。兩者分離運用, 在近井又存在一個接觸界面, 因兩種體系互相影響, 在界面必定存在一個竄流通道, 招致堵水無效。
脲醛樹脂堵水新技術采用不同黏度、 不同固相顆粒質量分數的堵劑段塞組合連續注入, 前期注入不加固相顆?;蝾w粒質量分數低的段塞, 對地層較深部位固化封堵;后續較高顆粒質量分數段塞在近井自動調整轉向, 整體推進封堵。一切段塞基液都為脲醛樹脂溶液, 完成了對地層深、 淺部位封堵一體
化, 并能按不同技術請求停止恣意調理。
3.4 易于鉆塞, 施工有效率高
水泥類堵劑固結后硬度大、 脆性小, 鉆塞慢。特別是大套管或斜井在水泥擠封后因環空間隙大、 管柱不居中, 鉆屑上返慢易卡鉆;管柱彎曲嚴重, 無法有效進步鉆壓, 鉆塞難度較大。礦場施行過程中經常呈現屢次返工或擠封后鉆塞無進尺的問題, 影響油井消費。
4 統計了幾口井應用脲醛樹脂堵水新技術后鉆塞狀況。封堵后無論大小套管, 不同井深, 鉆塞時間都在 5 h 以內, 最短 2 h, 普通 3~4 h, 差別不大, 整體鉆塞耗時短, 作業效率高;鉆速較快, 普通在 30~50 m/h, 是鉆水泥塞的 7 倍以上。緣由有二:一是因脲醛樹脂相對密度較低, 鉆屑攜帶性好, 易于上返;二是脲醛樹脂固化體脆性大, 可鉆性強。脲醛樹脂堵水新技術的良好可鉆性不只縮短了作業周期, 而且處理了一些特殊井型(如大套管、 大斜度、程度井等) 堵水有效率低、 鉆塞艱難的技術難題。
4 結論
1 脲醛樹脂堵水新技術處理了液體堵劑炮眼封堵難題, 具有流體化學堵劑及強封口堵劑的雙重優勢, 能夠滿足打隔板、 封竄等措施中對中深部封堵和近井、 炮眼封堵一體化無縫銜接的技術請求。
2 對不同物性的地層有較強的順應性, 能完成較高壓力下穩定注入, 整體推進, 高效封堵。
3 該堵劑施工平安系數高, 擠注后能夠不洗井、 不動管柱直接關井反響。
4 能夠普遍用于封層(施行不維護酸化、 大套管) 、 循環二固、 中深部堵水(堵底水、 層內堵水) 、 封竄、 套變井堵水等措施。
脲醛樹脂堵水劑技術

 

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