[发明专利]注蒸汽热采用温敏性固砂封窜完井一体化化学体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于油气田开发中油气井化学固砂完井、化学防砂及封窜堵水的化学体系，属于油藏开采领域。

技术背景

注入高温蒸汽是改善稠油油藏开采效果的最有效方法之一，但高温蒸汽的冲刷和加热膨胀破坏稠油油藏的地层固结物，砂粒随油流导出，严重影响正常开采。并且随着多轮次吞吐开发，蒸汽窜流问题越来越突出，造成蒸汽热效率低，能耗浪费严重，稠油采收率低等问题，因之高温封堵防窜对于稠油井的高效开采至关重要。其中，化学固砂是防砂完井方式的一种，是采用化学的方法将地层砂固结起来，增加地层强度，从而起到防止油气水井出砂的目的。而化学封堵技术主要是解决封堵油水井套管外环层间连通问题。即将具有一定流动性的化学药剂，利用一定的工艺技术手段填充到套管外环层间连通间隙中，使其与套管外水泥环凝固形成抗高压有机整体，堵塞套管外环层间连通通道。

热固性的酚醛树脂、环氧树脂以及呋喃树脂在油田开发中应用最为广泛。树脂类化学剂用作固砂剂及堵调剂具有如下优点：可以注入地层孔隙并且具有足够高的强度，可以封堵孔隙、裂缝、孔洞、窜槽和炮眼；树脂固化后固结强度高且呈中性，耐酸碱，与其它采油措施的工作液体不反应，因而有效期长。Fader及Hess等的研究及现场应用表明具有较长分子链的糠醇树脂堵剂耐温性能较好，并在美国克恩河油田热采开发过程中取得了很好的效果。虽然热固性树脂堵剂封堵能力强、有效期长及耐高温性能好，但是由于其封堵没有选择性，施工工艺较为繁琐，固化速度对温度非常敏感所造成的可控性差等因素限制了其在蒸汽热采开发中的应用。

现有技术总体来说主要存在两点不足，一方面，随着进入多轮次吞吐及蒸汽驱开发阶段，对其耐温性、热稳定性及封堵强度都提出了更高的要求，在热采高温度下多数有效期短甚至已无法使用，另一方面，目前上述固砂及封堵工艺均是分别进行，并为了防止在井筒内固结，需要采用隔离液和外固化剂，由此存在施工工艺复杂，现场施工危险系数高等问题。

我国稠油生产的主要油田逐步地转入多轮次蒸汽吞吐及蒸汽驱开采阶段，近井地带的开采温度能高达300℃，并且，随着开发强度不断提高，吞吐井出砂日益严重，但常规树脂在高温下易降解而失去固结作用；同时，稠油在注蒸汽开采过程中，由于油藏的非均质性及蒸汽与高粘度原油流度之间的巨大差异，将会出现蒸汽重力超覆和蒸汽指进等蒸汽窜流的致使蒸汽垂向波及效率低于40％，油汽比变小，产油量大幅度下降，经济效益差，给油田的稠油生产带来严重的困难。针对上述问题，通常需要采用固砂完井及堵窜技术。因此，需要开发耐高温、固结强度高、有效期长，同时对封堵具有选择性，同时能简化施工工艺，提高施工成功率的固砂封堵一体化的化学体系。

发明内容

本发明为注蒸汽热采适用的，具有温度选择性能(温度敏感性能)及具有一定发泡及体积膨胀性能的高温固砂及封窜化学体系。该体系在油藏温度条件下化学性质稳定，利用注入蒸汽后的热引发，形成以固化树脂为连续相，气体为分散相的发泡树脂，可在热采开发工艺中采用单液法施工，固砂封窜一体化。

本发明一种注蒸汽热采用温敏性固砂封窜完井一体化化学体系，该化学体系包括低粘度的糠醇预聚体、温度选择性固化剂、间苯二酚；所述的糠醇预聚体为糠醇单体在高温或酸性固化剂作用下发生脱水缩聚反应，通过控制反应程度使其不能生成大分子，而生成的分子量较小的线性脱水缩合物；所述的温度选择性固化剂为在一定的温度范围内发生水解作用生成盐酸和气体的化合物。

所述的糠醇预聚体的粘度范围为50mPa·s～80mPa·s；所述的温度选择性固化剂水解温度范围为80℃～140℃。

所述的低粘度的糠醇预聚体、温度选择性固化剂、间苯二酚的使用量，以低粘度的糠醇预聚体的重量为100计算，低粘度的糠醇预聚体、温度选择性固化剂、间苯二酚的重量比为100∶5～10∶0.1～0.8；优选100∶6～9∶0.4～0.6；以100∶9∶0.6为最佳。