[发明专利]超疏水型控水砂的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采井超疏水控水防砂方法，特别涉及一种超疏水型控水砂的制备工艺。

背景技术

在油田实施常规的砾石充填防砂工艺过程中，常使用石英砂或压裂陶粒作为充填介质，被填入油层后，建立起地层压实带，与筛套环空和滤砂管三级防砂屏障，形成人工挡砂屏障，为开采井的防砂、控砂发挥了作用，但其同时存在着如下的缺点或不足：①没有控水功能；②含水率急剧上升，严重影响油井产能；③举升大量地层水导致极大的能源浪费和环境污染；④油井稳产期短，导致成本升高，影响开发效率或经济效益。目前一般疏水型控水砂的疏水角在110°左右，本发明制备的超疏水控水砂的疏水角大于150°，可更好控水，有效期延长，尤其适用于高含水的气井和含气油井。目前制备超疏水表面或涂层的方法有很多，总的可归纳为以下两类：使用低表面能物质修饰粗糙表面；对疏水表面进行粗糙化处理。然而实现以上处理大多存在工艺过于复杂、所用设备过于昂贵、条件过于苛刻等缺点： 如化学沉积、电沉积、激光刻蚀等方法，用它们制备超疏水表面的成本过于昂贵，或者根本无法制备大面积的超疏水表面或涂层。这也是制约超疏水技术在油田生产中推广应用的主要原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种超疏水型控水砂的制备工艺，采用超疏水型控水砂，防砂的同时还能有效降低油井综合含水。

本发明所述的超疏水型控水砂的制备工艺，包括如下步骤：A）石英砂或陶粒表面清洗、B）纳米氧化锌表面修饰、C)石英砂或陶粒与表面修饰后的纳米氧化锌、氟硅树脂FSI-100、正硅酸乙酯相混合，混炼成超疏水型控水砂，其特征在于所述步骤 A）为用95%的工业乙醇浸泡并搅拌10-20分钟后，放置于室温下晾干；所述步骤B)是将纳米氧化锌放入半拌釜中，加入六甲基二硅氮烷 HMDS，搅拌并缓慢升温至130℃-150℃度，反应2-3h，制得表面修饰后的纳米氧化锌微粒；所述步骤C)为石英砂或陶粒与表面修饰后的纳米氧化锌、氟硅树脂FSI-100、正硅酸乙酯相混合，混炼成超疏水型控水砂。

其中，所述所述步骤C）中混炼超疏水型控水砂的过程为a、将步骤A)中清洗后的0.4-0.8mm石英砂或陶粒100 Kg -150 Kg与步骤B)中表面修饰后的疏水纳米氧化锌微粒1 Kg -3 Kg、氟硅树脂3 Kg -5 Kg、正硅酸乙酯1.8 Kg -2.1Kg、异丙醇4.5-5.5Kg依次加入搅拌机中，在90-100℃的温度下进行混和搅拌，同时发生化学反应；b、混炼 25-50min后，于烘干机中,在195-200℃的温度下烘干9-12min即成超疏水型控水砂；c、碾压粉碎后称量密封装袋。所述超疏水型控水砂为石英砂或陶粒，其表面为涂敷的超疏水层，该超疏水层上镶嵌有疏水纳米氧化锌微粒。

本发明与现有技术相比较具有如下优点：

1、在防砂的同时实现有效控水，超疏水控水砂随砾石充填进入油层，作为控制油水相对渗透率的充填介质，实行有限度控水，既发挥了砾石充填技术的优势，又赋予传统工艺技术独特的性能——防砂的同时有效控水。

2、超疏水控水砂随砾石充填进入油层后，明显降低油井综合含水率，在有效期内增加原油产量。

3、本发明制备的超疏水控水砂的疏水角大于150°，可更好控水，有效期延长，尤其适用于高含水的气井和含气油井，延长油井稳产期，降低生产成本，提高开发效率或经济效益。

附图说明

图1为本发明的一种实施例结构示意图。

具体实施方式

一种超疏水型控水砂的制备工艺，包括如下步骤：A）石英砂或陶粒表面清洗、B）纳米氧化锌表面修饰、C)石英砂或陶粒与表面修饰后的纳米氧化锌、氟硅树脂FSI-100、正硅酸乙酯相混合，混炼成超疏水型控水砂，其特征在于所述步骤 A）为用95%的工业乙醇浸泡并搅拌10-20分钟后，放置于室温下晾干；所述步骤B)是将纳米氧化锌放入半拌釜中，加入六甲基二硅氮烷 HMDS，搅拌并缓慢升温至130℃-150℃度，反应2-3h，制得表面修饰后的纳米氧化锌微粒；所述步骤C)为石英砂或陶粒与表面修饰后的纳米氧化锌、氟硅树脂FSI-100、正硅酸乙酯相混合，混炼成超疏水型控水砂。