[发明专利]一种蒸汽吞吐油井高温防砂用新型防砂剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型防砂剂，尤其涉及一种适用于稠油蒸汽热采井、耐高温、抗压强度及抗折强度较好、渗透性优良、耐酸碱盐介质性能佳的化学防砂剂。

背景技术

我国疏松砂岩油藏分布范围较大、储量大、产量占有重要的地位。在一般的开采条件下(除稠油采用出砂冷采新技术外)，油井出砂的危害极大，主要表现是：使地面和井下设备严格磨蚀，甚至造成砂卡；冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增；砂埋油层或井筒砂堵会造成油井停产；出砂严重时还会引起井壁甚至油层坍塌而损坏套管甚至造成油井报废。这些危害既提高了原油的生产成本，又加大了油田的开采难度。为了防止油井出砂，一方面，要针对油层和油井条件，正确选择固井、完井方式，制定合理的开采措施，控制生产压差，限制渗流速度，加强出砂油层井的管理，尽量避免强烈抽汲的诱流措施；另一方面，根据油层和开采工艺要求，采用相应的防砂工艺，确保油井的正常生产。目前，国内防砂工艺包括绕丝筛管砾石充填防砂、滤砂管防砂等机械防砂、化学防砂剂化学防砂、水力压裂—砾石充填复合防砂、预涂层砾石与砾石充填复合防砂、预涂层砾石与各类滤砂管复合防砂等复合防砂工艺。其中，针对稠油热采井，采用化学防砂剂化学防砂工艺施工较为方便，效果也比较良好。

国内众多油田油层是稠油或者高凝油。稠油是粘度高、相对密度较大的原油，一般在开发过程中，常通过蒸汽吞吐热采方法来进行原油开采。蒸汽吞吐又称循环注入蒸汽方法(Cyclic Steam Injection)，它是周期性地向油井中注入蒸汽，将大量的热能带入油层的一种稠油增产措施，注入的热能使原油的粘度大大降低，从而提高油层和油井中原油的流动能力，起到增产作用。蒸汽吞吐热采，一般采用高温高压蒸汽，并且高温高压蒸汽的温度一般在250～350℃，因此，蒸汽吞吐热采对化学防砂剂的耐温性能提出了较为严苛的要求。

目前，常用的耐高温防砂剂主要有以沥青为原料的油井耐高温防砂剂、高温泡沫树脂防砂剂、DDF防砂剂、RC-G防砂剂等耐高温型防砂剂。这些现行的化学防砂剂，在100℃-280℃高温条件下时，抗压强度在3.3-9.7MPa、抗折强度在1.7-5.3MPa范围(参阅陈辉等.热采井化学防砂剂试验研究，西安石油学院学报，1999，14(6):34-37.麻金海、王登庆等。以沥青为原料制备油井高温防砂剂，西安石油学院学报(自然科学版)，2003,18(5):50-53.阚新伟，徐恩金等。稠油蒸汽吞吐高温泡沫树脂防砂剂的研制与应用，特种油气藏，2002,9(5)：61-64等等文献资料)，基本满足油田开采中的强度要求。但是，当温度高达350℃(或≥300℃)时，现行化学防砂剂中的主要成分——胶粘组分，发生分解导致防砂剂的抗压、抗折强度均会出现大幅度的降低，由此不可继续维持油井开采的强度要求。故而，在后期连续开采中不可得到进一步的利用。

经大量文献资料调研可知：三聚氰胺甲醛树脂具有卓越的耐高温性能。但是，单纯的三聚氰胺甲醛树脂脆性较大，抗压、抗折强度不佳。由此，需要将三聚氰胺甲醛树脂通过化学改性的方法来得到新型改性树脂，以此来满足其耐高温、同时兼具强度高的特性的需求。现有的三聚氰胺甲醛树脂改性树脂，包括有机硅改性三聚氰胺甲醛树脂，聚乙二醇改性三聚氰胺甲醛树脂，木质素改性三聚氰胺甲醛树脂，丙烯酰胺、尿素等改性三聚氰胺甲醛树脂，聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等改性三聚氰胺甲醛树脂，二巯基苯并咪唑等改性三聚氰胺甲醛树脂等等。但是，从经济、成本角度考虑，这些三聚氰胺甲醛树脂改性树脂的成本较高(≥30000元/吨)，一般运用在航天航空材料、皮革及塑料制品中，不适合在石油防砂领域(覆膜砂成本在2000元/吨-2500元/吨)进行推广应用。

发明内容

本发明针对现有技术中化学防砂剂的机械性能和耐高温性能的不足，目的在于提供一种蒸汽吞吐油井高温防砂用新型防砂剂，该防砂剂具有耐高温性能好，抗压、抗折强度高，同时具有优良的渗透性、耐酸碱盐介质性能强的优点。

为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：

一种新型耐高温防砂剂，由胶结组分、固化剂、覆膜溶剂和偶联剂组成，各组分的重量配比为：胶结组分30～60份，固化剂3～6份，覆膜溶剂3～6份，偶联剂1～3份；所述胶结组分为三聚氰胺甲醛树脂改性双酚A型环氧树脂CYD-128，所述固化剂为环氧树脂固化剂2-甲基咪唑。

按上述方案，所述覆膜溶剂为无水乙醇、丙酮。

按上述方案，所述偶联剂为偶联剂KH-550、KH-560或KH-570。